混合导体陶瓷透氧膜因其具有100%的氧离子选择性,在纯氧制备、富氧燃烧以及甲烷与乙烯、乙烷的氧化耦合反应等领域具有良好的应用前景。但由于传统的钙钛矿型混合导体陶瓷透氧膜在CO₂和还原气氛中不稳定而限制了应用。本论文,将构建一种由50wt%Pr0.1Gd0.1Ce0.8O₂-δ-50wt%CoFe2O4（50PGCO-50CFO）组成的新型双相中空纤维膜,并用钙钛矿结构的Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ（BSCF）陶瓷氧渗透材料进行修饰,研究透氧性能及稳定性能,以期提高其耐二氧化碳性能。首先,采用一锅法合成50PGCO-50CFO双相粉体,通过XRD、XPS、TEM等测试手段,发现一锅法制备的粉体均匀分布,离子导体和电子导体可形成连续的传输网络。其次,基于相转化-烧结技术制备50PGCO-50CFO致密中空纤维膜。在1000℃,使用氦作为吹扫气时,透氧速率可以达到0.54mL·min-1·cm-2;用纯CO₂在950℃吹扫时,透氧速率为0.40mL·min-1·cm-2,且连续运行200h透氧量没有明显的降低,膜也没有出现恶化现象,表现出了良好的耐二氧化碳性能。为提高透氧性,我们又通过溶胶-凝胶法制备了BSCF粉体,用以修饰双相50PGCO-50CFO中空纤维膜。用相转化-烧结技术制备的BSCF透氧膜,在1000℃,使用氦作为吹扫气时,透氧速率可以达到6.88mL·min-1·cm-2;用纯CO₂在950℃吹扫时,透氧量在前40h,透氧速率由2.72mL·min-1·cm-2降到1.79mL·min-1·cm-2。BSCF的透氧速率虽然高于PGCO-CFO双相膜,然而在CO₂气氛中极不稳定,透氧速率急剧下降,甚至为0。将高透量的BSCF混合导体涂覆在双相透氧膜的表面,明显增加了氧渗透膜的三相界面,因而在相同测试条件下,双相膜的透氧速率提高了60%。