[发明专利]透氧膜表面涂敷改性材料及制备复合透氧膜片的方法

权利要求书

1.一种透氧膜表面涂敷改性材料，其特征在于：通过在类钙钛矿型基体上负载活性金属形成，所述类钙钛矿型基体的材料组成化学式为REBaCo_2-xFe_xO_5+δ，其中RE为Gd、La、Pr和Sm 中的任意一种或任意两种，其中x的取值在0至2.0之间，所述的活性金属为Ag、Ru、Pd、Pt、Ni和Co中的任意一种或任意两种，δ为氧空位，其取值在0至0.6之间。

2.一种利用权利要求1所述透氧膜表面涂敷改性材料制备复合透氧膜片的方法，其特征在于，具有以下的工艺过程和步骤：

① 将钴盐和铁盐两种金属盐或者其中任意一种金属盐、稀土金属氧化物和钡盐一起溶解在硝酸的水溶液中，制备由金属离子和硝酸根离子混合的金属盐溶液备用，所述稀土金属氧化物中含有的稀土金属为Gd、La、Pr和Sm 中的任意一种或任意两种；

② 另外按上述步骤①制备的金属盐溶液中金属离子：乙二胺四乙酸(EDTA) ：柠檬酸的比例为1：（1~2）：（1.5~2.5）的物质量比例，将乙二胺四乙酸和柠檬酸一起溶入蒸馏水中，加热搅拌直至有机物溶解，制备有机物溶液备用；

③ 将在上述步骤①中制备的金属盐溶液和在上述步骤②中制备的有机物溶液进行混合，在85～95℃温度下对混合溶液进行搅拌，并通过滴加氨水使混合溶液的pH值为5.5～6.5之间，持续加热搅拌混合溶液，直至将混合溶液变为溶胶状物质；

④ 将在上述步骤③中得到的溶胶状物质在105～120℃温度下干燥15～20小时，待溶胶状物质膨胀为海绵状多孔固体后，再将海绵状多孔固体物质在350～650℃温度下焙烧5～9 小时，即得到REBaCo_2-xFe_xO_5+δ涂层粉体材料，其中RE为稀土金属，0≤x≤2.0；

⑤ 取在上述步骤④中得到的涂层粉体材料，与溶剂、分散剂和造孔剂混合球磨12～24 小时后，即得到涂层浆料；

⑥ 采用浸渍涂抹法将在上述步骤⑤中得到的涂层浆料涂敷在混合导体透氧膜片的渗透侧表面，烘干后在800～850℃温度下焙烧1～2小时，对透氧膜片的渗透侧表面进行涂敷改性，然后向涂敷改性后的透氧膜片表面滴加活性金属的盐溶液，即得到改性后的复合透氧膜片。

3.根据权利要求2所述制备复合透氧膜片的方法，其特征在于：在上述步骤⑥中，活性金属的盐溶液是硝酸盐、氯化盐和硫酸盐中的任一种，加入量为涂层浆料所涂敷重量的0.1～2%。

4.根据权利要求3所述制备复合透氧膜片的方法，其特征在于：所述的活性金属为Ag、Ru、Pd、Pt、Ni和Co中的任意一种或任意两种。

5.根据权利要求3所述制备复合透氧膜片的方法，其特征在于：在上述步骤⑤中，溶剂为甘油、松油醇、乙醚和水中的任意一种，加入量为涂层粉体材料重量的500%～800%；分散剂为聚乙二醇、吐温和丁二酸酯中的任意一种，加入量为涂层粉体材料重量的1%～8%；造孔剂为田菁粉、碳纳米纤维、碳酸氢铵粉、多聚甲醛粉和尿素粉中任意一种或任意两种，加入量为涂层粉体材料重量的1%～8%。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述制备复合透氧膜片的方法，其特征在于：在上述步骤⑥中，所述混合导体透氧膜片的化学式为BaCo_0.7Fe_0.3-aX_aO_3-y ，其中X=Nb，Ta，Zr；0.05≤a≤0.15，y为氧空位，其取值在0至0.5之间。