几十年来，钙钛矿型混合导体氧化物在纯氧制备、固体氧化物燃料电池的电极以及膜反应器等方面展示出广阔的应用前景，受到研究者的广泛重视。但是，从目前的研究现状来看，所开发的具有高氧渗透通量的含钴的混合导体透氧膜材料在一定的氧分压梯度下其结构和化学稳定性仍然有待提高。因此，开发新型的具有高氧渗透通量及结构稳定性的膜材料，受到学术界和工业界研究工作者的普遍重视。　　本文采用固相反应法制备了BaNbyFe1-yO3-δ(y=0.0、0.025、0.05、0.075、0.10、0.20)和BaSn0.05Fe0.95O3-δ不含钴的新型钡铁基钙钛矿型混合导体透氧膜材料。以此为基础，得益于实验室前期工作，借助X射线衍射(XRD)、四探针电导、电导弛豫(ECR)、程序升温脱附(O2-TPD)、热膨胀测定(TEC)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段，对材料的优化及开发进行了一系列的基础性研究。研究发现:　　(1).固定价态的Nb5+在BaFeO3-δ中的B位取代虽然没能使得BaNbyFe1-yO3-δ(y=0～0.20)在室温下形成单一的立方相钙钛矿结构，但是随着Nb5+掺杂量的增加BaNbyFe1-yO3-δ的相结构稳定性得到了明显提高。另外，Nb5+的掺杂还提高了材料在高温区域内相结构的稳定性、电导率和氧渗透通量。在BaNbyFe1-yO3-δ材料体系中，Nb5+的最佳掺杂量为y=0.05，此时BaNb0.05Fe0.95O3-δ具有最大的氧渗透通量，在900和700℃时分别达到1.35和0.61mLcm-2min-1。对其氧渗透行为进行深入的研究，发现在0.7～1.3mm之间BaNb0.05Fe0.95O3-δ膜片的氧渗透过程是受到体相扩散控制的。　　(2).BaSn0.05Fe0.95O3-δ在室温下虽然是由立方相的BaSnxFe1-xO3-δ和单斜相的Ba2SnyFe2-yO5-δ混合而成，但是随着温度的升高会转化为单一的立方相钙钛矿结构。Sn4+的掺杂同时还导致了氧非计量比的减小和铁离子稳定性的增强，有利于提高BaSn0.05Fe0.95O3-δ的电导性能、氧的体相扩散和氧渗透性能。虽然在高温下BaSn0.05Fe0.95O3-δ会发生相变，但这没有影响到材料的烧结性能。BaSn0.05Fe0.95O3-δ材料具有可观的透氧量，在900℃时高达1.34mLcm-2min-1。对BaSn0.05Fe0.95O3-δ进行长时间氧渗透稳定性的研究，发现氧渗透通量随着操作时间的增加而减小，这说明BaSn0.05Fe0.95O3-δ长时间氧渗透稳定性有待增强。