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本文主要研究了富氧燃烧条件下的陶瓷氧分离膜在CO2气氛中的化学稳定性和氧渗透性。选择的材料是SrFeO3-，用Nb和Sb作为掺杂元素运用固相合成方法最终合成了基于SrFeO3-的SrFe1-xNbxO3-（x=0-0.30）和SrFe1-xSbxO3-（x=0-0.30）两种材料体系。为了表征材料的化学稳定性能运用了X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FSEM）、热重-差热分析（TG-DTA）、X射线能谱（EDS）技术，利用气相色谱技术分析了氧渗透性能。第一章主要讲了该课题的研究背景、混合导体透氧膜的透氧原理以及研究进展，着重阐述了混合导体透氧膜用于富氧燃烧时化学稳定性差的问题，并提出了提高稳定性方法。第二章是针对陶瓷透氧膜的稳定性问题提出了耐CO2陶瓷透氧膜的设计思路，并介绍了相关的表征手段和研究方法。文章的第三章讲述了掺杂Nb元素后的SrFeO3-在CO2气氛中的化学稳定性和氧渗透性的提高。SrFe1-xNbxO3-（x=0-0.30）为单相的立方钙钛矿结构。SrFeO3-在720-900℃下的温度范围内会严重吸附CO2，将钙钛矿分解成SrCO3和SrFe12O19。当Nb的掺杂浓度达到x=0.2时，碳酸化反应变得不那么明显，相应的，在CO2中材料的透氧量在800℃下会迅速降低。对于x=0.30的样品，没有观察到CO2吸附和碳酸化反应，氧渗透速率几乎保持不变。虽然在800℃下在CO2中的耐受力得到了改善，但是Nb的掺杂会导致氧渗透速率的恶化。论文的第四部分研究了SrFe1-xSbxO3-（x=0-0.30）在CO2中的化学稳定性和氧渗透性并且与SrFe1-xNbxO3-做了比较。SrFe1-xSbxO3-的样品在Sb的掺杂量x0.30时，其结构由单相的立方钙钛矿相向双钙钛矿相转化。将SrFe1-xSbxO3-的样品做了与SrFe1-xNbxO3-的样品相同的处理后发现SrFe1-xSbxO3-在CO2中的吸附性和化学稳定性方面具有相似性，但是SrFe1-xSbxO3-（x=0-0.30）在CO2中的氧渗透性能却有提高。第五章对所做的研究工作进行了总结，并列出了工作的不足之处以及研究展望。