本文研究了Sm_0.6Sr_0.4Al_0.3Fe_0.7O_3-δ-Ce_0.85Sm_0.15O_1.925（SSAF-SDC）中空纤维膜透氧性能的影响因素以及La_0.8Ca_0.2Fe_0.95Ag_0.05O_3-δ（LCF-Ag）中空纤维膜甲烷部分氧化（POM）制合成气性能的影响因素。分别采用固相反应法以及溶胶凝胶法制备了SSAF-SDC和LCF-Ag粉体,然后采用相转化烧结技术制备了SSAF-SDC和LCF-Ag中空纤维膜。运用XRD、SEM和TEM等检测手段对制备的材料进行检测,证明了材料的晶体组成和结构符合后续性能测试的要求。首先制备了用于氧气渗透的SSAF-SDC中空纤维膜,研究了其透氧性能随温度、吹扫气流量以及空气流量的变化,在950℃时最大透氧量为1.88 m L min^-1 cm^-2。改变膜两侧的氧分压差后,在氧分压差1/0.02 atm（进料/渗透侧）下,在950℃时的最大透氧量为2.6 m L min^-1 cm^-2。接着对SSAF-SDC中空纤维膜透氧性能以及耐CO₂性能进行了测试,950℃时在He和CO₂气体吹扫条件下进行了100小时的稳定性测试,He吹扫时其透氧量稳定在1.03 m L min^-1 cm^-2,CO₂吹扫时其透氧量稳定在0.94 m L min^-1 cm^-2。中空纤维透氧膜两侧的氧分压差对透氧性能有重要影响。为了能够实现空气中氧气和氮气的完全分离,需要进一步增大膜两侧的氧分压差从而提高透氧量。之后制备了掺杂银单质的双相LCF-Ag中空纤维膜,并通过注射方式将催化剂（Ni/La Ni O₃/γ-Al₂O₃）均匀地负载在中空纤维膜的内表面上进行甲烷部分氧化反应（POM）测试。在925℃时,甲烷转化率为99%,CO选择性为95%,H₂/CO接近2,并且空气侧的N₂浓度达到99.9%,其反应性能在连续测试200 h后依然保持稳定。接着在单根膜的基础上,同时对平行的三根膜反应器进行了100 h的稳定性测试,其性能与单根膜表现一致并且始终保持稳定。这些结果表明,使用LCF-Ag中空纤维膜反应器可以同时实现合成气的制备和氮气净化。