双相透氧陶瓷膜材料设计的物理化学基础

透氧陶瓷膜在天然气转化方面因其具有低能耗、低成本等优势，有着巨大的应用前景。尽管关键的透氧膜材料的研究已经取得了显著的进展，但现有材料在氧渗透性与稳定性方面尚未达到工业应用的要求。因此，开拓兼具高渗透性与高稳定性的新材料具有重要的学术意义与实用价值。本项目提出了一种新型的由氧离子导体和混合导体构成的双相陶瓷膜。现有的研究结果表明，其透氧量比传统的双相膜高一个量级，迄今国内外尚未见类似的结果报导。本申请将从双向膜材料的结构与性能之间的关系着手，重点研究影响双相膜渗透性和稳定性的关键结构因素。对选定的双相膜材料进行详细研究，通过在苛刻条件下对渗透性、渗透稳定性、化学稳定性等的研究，来评价双相膜在实际应用中的可行性。在实验研究的基础上，建立符合这类双相透氧膜材料的数学模型，研究膜的微结构对电子和氧离子传导、氧渗透性和稳定性的影响。从而为材料的设计与制备提供理论指导和支持。