本论文主要研究了二氧化碳捕集技术中两类含硫气体对陶瓷碳酸盐双相无机膜的影响机理。一类是在燃烧后脱碳技术路线中遇到的SO2气体,另一类是在燃烧前脱碳技术路线中遇到的H2S气体。因Ce0.8Sm0.2O1.9（SDC）-碳酸盐无机膜在高温CO2分离膜领域中具有优越的CO2渗透通量、渗透稳定性以及良好的应用前景,所以实验主要选用SDC-碳酸盐无机膜为研究对象,分别探讨了SO2和H2S气体对SDC-碳酸盐无机膜的影响机理。最后一部分工作则探讨了Sm0.9Sr0.1Cr0.5Fe0.5O3-δ（SSCF）钙钛矿材料作为CO2分离无机膜的可行性,研究了该膜的抗硫性能。第二章的实验采用共沉淀法制备了SDC粉末,并用压片法制备了SDC支撑体。采用直接浸润法制备了Ce0.8Sm0.2O1.9（SDC）/Li2CO3-Na2CO3双相无机膜,并用含有不同浓度SO2的气体对无机膜进行处理,以此探索SO2对于无机膜性能产生影响的原因和机理。研究发现,用SO2处理无机膜后,无机膜的CO2渗透通量在750 ℃下由原来的0.67 ml min-1 cm-2下降到了0.1 ml min-1 cm-2。SO2对于SDC的毒化影响可忽略,而对熔融碳酸盐相的影响非常明显。SO2与无机膜接触后会导致膜层中的部分碳酸盐转化为硫酸盐。膜层内的硫酸盐含量越高,CO2的渗透通量越低。这主要是因为混入了硫酸盐后,熔融碳酸盐相的电导率会大幅度下降,甚至低于了SDC相的有效电导率。这使得渗透速控步骤由原来SDC相中氧离子传导控制变为了熔融碳酸盐相控制,从而降低了CO2的渗透通量。此外,硫酸盐的产生也导致了无机膜分离的活化能的升高,使得CO2渗透更加困难。第三章的实验采用直接浸润法制备了SDC-碳酸盐双相无机膜。在SDC-碳酸盐无机膜的CO2渗透性能稳定性测试的过程中引入H2S气体,考察H2S对于无机膜的影响。在H2/N2/CO2的混合气氛中SDC-碳酸盐无机膜的CO2渗透通量可以达到0.87 ml min-1 cm-2,而在引入了H2S气体后无机膜的CO2渗透通量开始逐渐下降。各项表征结果发现,无机膜CO2渗透性能下降的主要原因是H2S在还原气氛下容易和SDC相发生反应,这使得部分SDC转化为硫化物,硫化物主要以Ce2O2S的形式存在。含硫物种的生成导致SDC中的晶格氧被大量消耗并且降低了晶格氧在SDC体相中的迁移速率,这使得CO2结合O2-生成CO32-的能力下降。与此同时,H2S与SDC相接触后,SDC的电导率不断下降,从而降低了CO2的渗透通量。第四章的实验通过柠檬酸-硝酸盐溶胶凝胶燃烧法制备了具有钙钛矿结构的Sm0.9Sr0.1Cr0.5Fe0.5O3-δ（SSCF）材料,并成功的合成了SSCF-碳酸盐双相无机膜,探讨了钙钛矿材料Sm0.9Sr0.1Cr0.5Fe0.5O3-δ制备成CO2分离膜的可行性。XRD、SEM、XPS等各种表征手段被用来研究SSCF的抗硫性能,并且将这种材料的性能和SDC进行了相关的比较。此外,本实验还考察了SSCF膜在含H2S气体的混合气中CO2渗透性能以及渗透稳定性。实验结果表明,SSCF粉末具有较好的抗硫性能,并且SSCF和碳酸盐具有较好的化学匹配性,可以用来制备无机膜。制备成的SSCF-碳酸盐双相无机膜在10%H2/45%N2/45%CO2的混合气氛中分离CO2的渗透通量可以达到0.49 ml min-1 cm-2。SSCF-碳酸盐无机膜的抗硫性能比较理想,经过H2S毒化后,SSCF无机膜在750 ℃下的通量降幅仅为8%。但是,在稳定是测试中发现,28 h后SSCF膜的渗透通量由原来的0.49 ml min-1 cm-2下降到了0.30 ml min-1 cm-2,这主要是SSCF材料中的Sr元素对CO2不稳定所造成的。