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[发明专利]一种具有双保护层的陶瓷透氧膜及其制备方法与应用-CN202211564802.6在审
发明人：江河清;贺广虎 -专利权人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C04B35/622 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有双保护层的陶瓷透氧膜及其制备方法与应用，属于混合导体透氧膜领域。该方法以萤石型氧化物和钙钛矿型氧化物为原料制备双相金属氧化物初始粉末，并将其压制成坯体；将坯体放置在Al2O3刚玉片上，经一次或两次高温烧结获得具有三层结构的陶瓷透氧膜；高温烧结时，至少一侧坯体表面与Al2O3接触；所述三层结构包括一侧单相致密保护层、中间混合导电透氧层、另一侧单相致密保护层。本该透氧膜两侧的萤石结构保护层，薄、致密、混合导电、抗还原和CO2腐蚀、与中间层热化学匹配，使透氧膜兼具稳定性和透氧性能。工艺简易、成本低、易于放大制备，有望被广泛用于陶瓷膜反应器、固体氧化物燃料电池、高温电解电池等领域。
一种具有保护层陶瓷透氧膜及其制备方法应用

[发明专利]一种具有电解质薄层的固体氧化物半电池及其制备方法-CN202211531103.1在审
发明人：江河清;贺广虎;梁文渊 -专利权人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： H01M8/1016 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有电解质薄层的固体氧化物半电池及其制备方法。本发明所述的具有电解质薄层的固体氧化物半电池包括：指状孔结构支撑层，其厚度为250‑2500μm；致密结构功能支撑层，其厚度为1‑30μm，和致密电解质层，其厚度为0.5‑5μm，制备方法是流延相转化和界面诱导相结合技术。本发明半电池的电解质具有厚度薄、致密、且与电解层热化学匹配特征，既降低离子传输阻力，又能保持多层电池的完整性，进而提升电池工作稳定性。本发明提供采用界面诱导技术制备具有具有电解质薄层的固体氧化物半电池，制备工艺较简易、易于放大制备，有助于促进固体氧化物电池的推广应用。
一种具有电解质薄层固体氧化物电池及其制备方法

[发明专利]一种具有氧化物薄层的多层陶瓷膜制备方法和应用-CN202210044306.1有效
发明人：江河清;贺广虎 -专利权人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所
申请日： 2022-01-14 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： C04B35/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有氧化物薄层的多层陶瓷膜制备方法和应用，将由萤石型氧化物和钙钛矿型或尖晶石型氧化物构成的复合材料预成型，然后在与Al2O3接触条件下高温热处理，即得到具有萤石型氧化物薄层的多层陶瓷膜。其中萤石型氧化物薄层的致密度可调，厚度可控且最薄可达约1微米，多层陶瓷各层之间兼容良好，无剥离或分层现象。另外，本发明提供的多层陶瓷制备工艺简易，重复性好，易于规模化放大。这种多层陶瓷作为混合导体膜时，在含H2、CO2、CH4、H2S气氛下连续稳定工作超过1000个小时，作为透氧膜稳定高效地进行工业副产氢驱动水分解制氢。另外，本发明提供的多层陶瓷制备技术有望被用于固体氧化物燃料电池、高温电解电池、气体传感器等领域。
一种具有氧化物薄层多层陶瓷膜制备方法应用

[发明专利]一种利用太阳能加热的透氧膜渗透器系统-CN202010926947.0在审
发明人：江河清;梁文渊;张艳;梁方义;贺广虎 -专利权人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所
申请日： 2020-09-07 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G01N30/02 文献下载
摘要：本发明涉及透氧膜制氧系统，特别涉及一种利用太阳能加热的透氧膜渗透器系统。包括太阳能集热器、透氧膜渗透器、供气系统、抽真空系统及在线气相色谱分析装置，其中供气系统与透氧膜渗透器连接，用于提供空气；透氧膜渗透器用于空气分离制备氧气和富氧空气；太阳能集热器设置于透氧膜渗透器的一侧，用于将太阳能转换为热能，从而为透氧膜渗透器提供热源；抽真空系统与透氧膜渗透器连接，用于透氧膜渗透器的抽真空；在线气相色谱分析装置与抽真空系统连接，用于在线气相色谱检测。本发明利用丰富免费的可再生的太阳能加热透氧膜渗透器进行氧气制备，无需电加热炉，降低了能耗，极大地节约了透氧膜渗透器的运行成本。
一种利用太阳能加热透氧膜渗透系统

[发明专利]一种不含钴和铁的钛基钙钛矿型陶瓷透氧膜及其制备方法和应用-CN201910103214.4有效
发明人：江河清;贺广虎 -专利权人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所
申请日： 2019-02-01 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： B01D71/02 文献下载
摘要：本发明属于氧离子–电子混合导体透氧膜材料和膜技术领域，具体涉及一种不含钴和铁的钛基钙钛矿型陶瓷透氧膜及其制备方法和应用。所述钛基钙钛矿型陶瓷透氧膜材料材料中不含有钴和铁元素，其化学组成表达式为A1‑xTi1‑yByO3‑δ；其中A选自La、Y、Pr、Gd、Sm、Ba、Sr、Ca中的一种或几种；B选自Mg、Al、Er、Y、Gd、Zr中的一种或几种；0≤x≤0.2，0≤y≤0.2。本发明提供的不含钴和铁的钛基钙钛矿型陶瓷透氧膜在高温和水蒸气、氢气、甲烷等苛刻工作条件下具有优异的稳定性，适合在反应条件下长时间稳定工作，可用于氧渗透膜水解制高纯氢气，也可用于膜反应器耦合水解制氢和甲烷制合成气。
一种不含钴钛基钙钛矿型陶瓷透氧膜及其制备方法应用

[发明专利]一种双金属掺杂的混合导体透氧膜及其制备方法和应用-CN201510037906.5有效
发明人：江河清;贺广虎;梁文渊;张艳;焦成丽 -专利权人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所
申请日： 2015-01-26 - 公布日： 2017-04-12 - 主分类号： B01D71/02 文献下载
摘要：本发明属于氧离子‑电子混合导体透氧膜技术领域，具体涉及一种双金属掺杂的混合导体透氧膜及其制备方法和应用。透氧膜为在Ba0.6Sr0.4FeO3基钙钛矿氧化物中的B位掺杂两种金属离子，从而形成双金属掺杂的钙钛矿氧化物。本发明Mg和Zr双金属掺杂的Ba1‑xSrxFe1‑y‑zMgyZrzO3‑δ混合导体透氧膜同时具有稳定性好、渗透通量高的特点。具体地，Mg2+离子掺杂产生了较多的氧空穴，保证了掺杂后透氧膜较高的渗透通量，掺杂Zr4+可以提高钙钛矿的结构容限因子，防止由于氧空位浓度增加而发生钙钛矿结构转变。因此，经过掺杂Mg和Zr离子分别发挥提高氧空位浓度和钙钛矿结构稳定性的不同功能，使Ba1‑xSrxFe1‑y‑zMgyZrzO3‑δ透氧膜同时具有高渗透通量和稳定性。
一种双金属掺杂混合导体透氧膜及其制备方法应用