钙钛矿结构混合导体氧化物材料是一类得到广泛应用和研究的功能材料,也是目前研究较多的一种氧分离材料。它们的氧含量与环境氧分压、温度存在一个平衡关系。混合导体氧化物中存在的氧缺陷使氧离子可以在晶格中扩散迁移,这种氧扩散行为是它们在透氧膜材料、氧传感器、燃料电池电极材料和电解质材料应用的基础。　　 YBaCo4O7(简称114相)氧化物是一类新近合成的混合导体氧化物。研究发现,当在含氧气氛(空气、氧气)中升温时,从室温加热到1000℃时,YBaCo4O7会经历两个奇异的氧吸附和脱附过程。YBaCo4O7氧吸附／脱附性能与其晶格结构及Co离子的可变价性密切相关。其中中低温(200-450℃)的氧吸附脱附及渗透扩散行为在其他混合导体氧化物中是比较少见的。这使这种材料在氧分离方面有很大的潜在应用价值。本文对YBaCo4O7掺杂的研究主要期望增大材料在中低温区的氧吸附性能,以及在不明显改变材料性能的情况下尽量降低材料的成本。实验中用XRD研究了对Y位Zr、Tb掺杂及对Co位Fe、Ni掺杂时样品的成相情况,用热重法研究了掺杂后样品的氧吸附脱附性能。热重结果显示,对YBaCo4O7进行Y位Zr、Tb高价元素掺杂后,Y0.9Zr0.1BaCo4O7、Y0.50Tb0.50BaCo4O7样品的中低温区的氧吸附性能提高了；通过合理改变氧分压和原料可以制备出YBaCo2Fe2O7,用铁替代钴有效地降低了材料的成本,但是其氧吸附量降低了,反而对应用不利。对Co位进行Ni掺杂时,样品的氧吸附脱附性能降低。掺杂影响的主要机理可能是元素化合价,氧离子与阳离子的结合能以及晶格结构等。　　 目前,广泛研究的透氧膜材料只有在较高温度下(800-900℃)具有活跃的氧扩散行为,工作温度过高,不仅使材料的结构容易被破坏,而且能耗高,对实际应用也不利。因此,探索能在较低温度下就有较活跃氧扩散行为的新型材料是发展新型氧分离材料的关键问题。鉴于YBaCo4O7在200-450℃的氧吸附脱附行为,我们探索设计了410℃温区恒温温度梯度透氧测试装置,使膜一侧处于吸氧温度,另一侧处于脱氧温度,研究了YBaCo4O7温度梯度透氧膜的透氧量情况。