钙钛矿材料,制备方法和在催化膜反应器中的使用

摘要

本发明涉及式(I)的钙钛矿型晶体结构的电子/O^2-阴离子混合导电材料，A^(a)_(1-x-u)A′^(a-1)_xA″^(a″)_uB^(b)_(1-s-y-v)B^(b+1)_sB′^(b+β)_yB″^(b″)_vO_3-d，其中a、a-1、a″、b、b+1、b+β和b″是分别代表原子A、A′、A″、B、B′和B″的化合价的整数；a、a″、b、b″、β、x、y、s、u、v和δ的数值保持晶格电中性；A代表选自钪、钇或选自镧系元素、锕系元素或碱土金属类的原子；A″代表选自Al、Ga、In或Tl的原子；B、B′和B″代表选自过渡金属、碱土金属类、Al、In、Ga、Ge、Sb、Bi、Sn和Pb的原子。本发明还涉及制备所述材料的方法及其用作催化膜反应器的混合导电材料的用途，用于通过甲烷火天然气的氧化合成合成气。

主权项

1.钙钛矿结晶结构的混合电子/O2-阴离子导电材料的制备方法，其晶格保持电中性，由通式(I′)来表示：A(1-x-u)A′xA″uB(1-y-v)B′yB″vO3-δ (I′)在式(I′)中：x、y、u、v和δ的数值保持晶格电中性；0＜x≤0.5；0≤u≤0.5；(x+u)≤0.5；0≤y≤0.9；0≤v≤0.9；0≤(y+v)≤0.9；并且0＜δ并且在式(I′)中：A代表选自钪、钇或镧系元素、锕系元素或碱土金属类的原子；A′不同于A，代表选自钪、钇或镧系元素、锕系元素或碱土金属类的原子；A″不同于A和A′，代表选自铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)和铊(Tl)的原子；B代表选自可以以几种可能化合价存在的过渡金属的原子；B′不同于B，代表选自过渡金属、铝(Al)、铟(In)、镓(Ga)、锗(Ge)、锑(Sb)、铋(Bi)、锡(Sn)和铅(Pb)的原子；并且B″不同于B和B′，代表选自过渡金属、碱土金属类、铝(Al)、铟(In)、镓(Ga)、锗(Ge)、锑(Sb)、铋(Bi)、锡(Sn)和铅(Pb)的原子；其特征是所述方法包括下列有序步骤：步骤(a)：从由至少一种元素A、A′和B每一者的碳酸盐和/或氧化物和/或硝酸盐和/或硫酸盐以及如果需要的话A″、B′和/或B″的碳酸盐和/或氧化物所组成的混合物中合成具有基本为钙钛矿晶体相的粉末的步骤；步骤(b)：将从步骤(a)中所获得的粉末混合物成形的步骤；步骤(c)：从步骤(b)中所获得的成形材料中除去粘合剂的步骤；和步骤(d)：将从步骤(c)中所获得的材料烧结的步骤；并且特征是步骤(a)、(c)和(d)中至少一者在氧分压不超过0.1Pa的气态氛围中进行。