Gemischt Ionen und Elektronen leitende Membran zur Gastrennung sowie Verfahren zur Herstellung derselben

摘要

Die Erfindung betrifft eine asymmetrische Membran umfassend eine poröse Trägerstruktur mit einer darauf angeordneten Funktionsschicht, die durch eine metallische Trägerstruktur gekennzeichnet ist, wobei optional auch noch eine keramische Zwischenschicht zwischen der metallischen Trägerstruktur und der Funktionsschicht vorgesehen sein kann. Erfindungsgemäß weist diese asymmetrische Membran bei Temperaturen oberhalb von 750°C einen Permeationsfluss von wenigstens 0,1 ml/(cm2·min) und bei Temperaturen oberhalb von 850°C einen Permeationsfluss von wenigstens 0,2 ml/(cm2·min) auf. Als besonders geeignete metallische Trägerstruktur hat sich eine Ni/Co-Basislegierung mit einem Al-Anteil von mehr als 4 Gew.-%, insbesondere eine NiCoCrAlY- oder FeCrAlY-Legierung herausgestellt, die an Luft bei Temperaturen oberhalb von 600°C eine stabile Oxidschicht auszubilden vermag. Ebenfalls vorteilhaft ist eine Funktionsschicht umfassend La0,58Sr0,4Co0,2Fe0,8O3-δ(LSCF) oder Ba0,5Sr0,5Co0,8Fe0,2O3-δ(BSCF), die mit einer Schichtdicke zwischen 0,3 und 200μm aufgebracht wird, wodurch ohne weitere sich anschließende Prozessschritte eine gasdichte Funktionsschicht erzeugt wird. Optional kann auch noch eine keramische Zwischenschicht, vorteilhaft aus einem ebenfalls gemischt Ionen und Elektronen leitenden Material vorgesehen werden.