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近年来，无机陶瓷膜以其耐高温、化学稳定性好、易于清洗再生等优异的性能特点在环境和能源应用领域受到广泛关注。然而，与聚合物膜相比较高的生产成本使陶瓷膜的实际应用受到限制。针对这一发展瓶颈，本研究从降低陶瓷膜原料成本、简化陶瓷膜制备工艺、降低烧结温度等方面着手进行低成本多孔莫来石陶瓷膜和氧化铈基固体氧化物燃料电池（SOFCs）电解质致密厚膜的制备和性能研究，主要内容概述如下：（1）利用低成本固体废弃物（粉煤灰和生料铝矾土）为原料，添加V2O5和AlF3为矿化剂和晶化催化剂，采用原位烧结法制备了不同形貌的多孔莫来石陶瓷膜支撑体。采用热膨胀测试、XRD、SEM等测试手段系统考察了添加剂的用量及烧结温度对支撑体的烧结性能、微结构、开孔隙率和相转化过程的影响。研究结果表明，V2O5和AlF3的添加能有效降低莫来石化温度，促进晶体各向异性生长过程，添加3wt.%V2O5和4wt.%AlF3的样品（A4V3）在1300°C焙烧后，其开孔隙率高达~50%，二次莫来石化完全，莫来石相含量高达86.75%。（2）采用孔径分布测试、双轴弯曲强度测试、SEM等对比研究了A4V3和空白样品（A0V0）的孔径尺寸、气通量、机械强度、晶须结构等参数。研究发现A4V3于1300°C焙烧后机械强度高达69.87.2MPa，且在相同机械强度下，A4V3具有比A0V0更高的开孔隙率。通过样品断面电镜对莫来石晶须的增强机理进行了深入探讨。制得的A4V3具有包含各向异性生长的富铝（Al/Si~3.30）莫来石晶须的互锁微结构，1300°C晶须长径比高达18.23.6。（3）利用简易的PVA辅助燃烧法制备了纳米级Ce0.79Gd0.20Cu0.01O2-（CGCO）和Ce0.80Gd0.2O2-（CGO）粉体。与CGO在1400°C致密化完全相比，少量CuO的添加可使样品在较低温度（950°C）下完全致密，且机械强度明显增强。1100°C焙烧后的CGCO的相对致密度高达98.80%，双轴弯曲强度302±35MPa，远远高于1400°C焙烧的CGO（致密度96.43%，双轴弯曲强度250±39MPa）。微结构分析推测，机械强度的提高应归因于少量晶界化学元素的修饰导致的烧结过程中富铜晶界的形成，从而使断裂模式由部分穿晶转化为完全穿晶。