CO2气氛中La掺杂BaCo0.88 Nb0.12 O3-δ膜的透氧性能及结构稳定性

• 作者: 丁伟中 刘银河 吴成章 周建芳 张星星 张玉文 杨恭辉
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 钙钛矿 透氧膜 二氧化碳 掺杂 结构稳定性
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文(Articles) -- 无机化学(Inorganic Chemistry)
• 页码范围: 1246-1253
• 页数: 8页
• 分类号: O613|O643
• 字数: 5169字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu20141082

摘要

利用固相合成法制备了A位La掺杂BaCo0.88 Nb0.12 O3-δ[ BLCN-x, x为La的掺杂量(摩尔分数)]钙钛矿透氧膜材料,采用X射线衍射( XRD)、扫描电子显微镜( SEM)、热重分析( TG)及程序升温脱附-质谱( TPD-MS)等方法研究了CO2气氛静态处理及动态透氧条件BLCN-x系列材料的结构稳定性.研究结果表明,随着La掺杂量的增加, BLCN-x膜片材料抗CO2腐蚀的性能明显提高.当La含量高于0.5时,在850℃纯CO2气氛静态处理或透氧条件下均未观察到碳酸盐衍射峰.尽管La掺杂会降低BLCN-x膜片的初始透氧量,但在CO2气氛吹扫时透氧量的降低速率明显减慢,其中BLCN-0.5膜片在纯CO2气氛下10 h后的透氧量仍可达到0.46 mL·cm-2·min-1.通过容差因子和平均金属-氧键能计算可知,良好的结构稳定性和增强的金属-氧键能是导致La掺杂样品抗CO2腐蚀的主要因素.