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核能是一种新型能源,其开发和利用对氢同位素分离和纯化提出了迫切要求。BaZrO3基钙钛矿氧化物是一种有效分离纯化氢同位素的材料。但BaZrO3基化合物存在合成温度高、保温时间长、质子导电性极低、质子导电机理尚不明确等间题。鉴于此,拟通过掺入助熔剂降低该材料的烧结温度及缩短保温时间,并在BaZrO3基质内部构建不同的缺陷态,采用发射光谱和热释光谱相结合研究缺陷态对材料质子导电性能的影响。本文采用高温固相法制备BaZrO3基化合物材料,1200℃烧结5h制备出粉体；通过XRD测试表明采用BaCO3过量5 mol%的样品未产生ZrO2杂质相;XRD结构精修表明BaZrO3的晶胞尺寸为4.1982A；CASTEP程序计算间接带隙为3.49eV,02p原子贡献价带顶的电子,Zr4d原子贡献导带底的电子。利用高温固相法制备BaZr1-xYxO3-δ(0≦x≦0.3)系列样品,采用1200℃烧结5 h制备出粉体,将粉体压制成片1500℃烧结48h陶瓷坯体；通过XRD测试表明Y的最大掺量为24mo1%；随着Y的掺杂浓度增加电导率增加(x≤0.2),同时由于测试掺Y含量22mo1%、24mo1%的电导率都尚未超过20mol%的电导率；通过采用Y的不等价取代会形成缺陷(Y2O3BaZrO3→2YZr+Vo+3Oo×),采用发射光谱与热释光谱分析表明不等价取代形成了氧空位(Vo)氧空位有利于质子传导 Y掺入BaZrO3晶格中会形成新的负电荷中心(Y’Zr),Y’Zr可俘获晶体中传导的质子使得晶体中的有效质子浓度降低(Y’Zr+H-→(YZr·H)×),Y’Zr含量随着Y掺入量增加而增加,Y’Zr缺陷陷阱深度变浅降低了对质子俘获的能力或者增加了对俘获质子的释放能力((Y’Zr·H)×→△YZr+H·),从而使导电性提高。进一步采用助熔剂进行高温固相法制备BaZr0.8Y0.203-δ,采用不同助熔剂制备陶瓷粉体发现,LiOH作为助熔剂在950℃烧结5h能制备出单相粉体,同时具有最大晶胞尺寸和较高结晶度。采用不同的助熔剂皆能有效的提高陶瓷坯体的致密性,其相对密度由大到小依次为：掺LiOH、掺LiOH、掺NaCl、掺NaOH和未掺杂助熔剂的样品。其中掺LiOH和NaOH能显著提高质子导电性,而掺入LiCl和NaCl导致质子导电性略有降低。采用发射光谱与热释光谱相结合的手段分析,发现掺LiOH和NaOH样品的热释光谱的T1峰和发射光谱峰的P1峰均显著降低,以及缺陷YZr浓度减小,有利于降低对质子的俘获数量；且热释峰的T1峰向低温方向移动,缺陷YZr陷阱变浅导致俘获质子的能力降低；因此,掺LiOH和NaOH样品质子电导率显著提高。而掺LiCl和NaCl样品的发射光谱无显著变化,表明助熔剂的掺入并没有使缺陷YZr浓度降低,但热释峰T1却向高温方向移动,缺陷YZr陷阱变深导致俘获质子能力增强,出现了掺LiCl和NaCl样品的质子电导率略微降低的现象本文通过LiOH和NaOH作为助熔剂实现了Y掺杂BaZrO3基质材料的粉体烧结温度降低、成型烧结时间缩短,同时具有较高的电导率；利用发射光谱(PL)和热释光谱(TL)相结合,有效地研究了BaZr1-xYxO3-δ材料的缺陷类型、探索了该材料的质子传导机理。