| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第12-14页 |
| 2 文献综述 | 第14-32页 |
| 2.1 混合导体透氧膜材料研究背景及意义 | 第14-16页 |
| 2.2 混合导体透氧膜材料工作机理 | 第16-21页 |
| 2.2.1 氧离子体扩散过程 | 第18-20页 |
| 2.2.2 氧表面交换过程 | 第20-21页 |
| 2.3 混合导体透氧膜材料研究进展 | 第21-30页 |
| 2.3.1 氧离子导体透氧膜材料 | 第23页 |
| 2.3.2 单相混合导体透氧膜材料 | 第23-28页 |
| 2.3.3 双相混合导体透氧膜材料 | 第28-30页 |
| 2.4 目前存在问题及研究必要性 | 第30-32页 |
| 3 实验方法及原理 | 第32-42页 |
| 3.1 实验药品和仪器 | 第32-33页 |
| 3.2 材料合成与制备 | 第33-35页 |
| 3.2.1 粉体制备 | 第33-34页 |
| 3.2.2 干压成型和烧结 | 第34页 |
| 3.2.3 不对称膜制备 | 第34页 |
| 3.2.4 丝网印刷和浸渍 | 第34-35页 |
| 3.3 材料表征手段 | 第35-38页 |
| 3.3.1 X-射线衍射(XRD) | 第35页 |
| 3.3.2 扫描电子显微镜(SEM) | 第35页 |
| 3.3.3 Rietveld精修 | 第35-36页 |
| 3.3.4 X射线光电子能谱(XPS) | 第36页 |
| 3.3.5 热重(TG) | 第36页 |
| 3.3.6 热膨胀(TEC) | 第36-37页 |
| 3.3.7 程序升温氧气脱附测试(O_2-TPD) | 第37页 |
| 3.3.8 电导率测试 | 第37页 |
| 3.3.9 氧空位浓度 | 第37-38页 |
| 3.3.10 电导弛豫 | 第38页 |
| 3.4 透氧率测试 | 第38-39页 |
| 3.5 第一性原理计算 | 第39-42页 |
| 4 In掺杂对BaFeO_(3-δ)材料结构和透氧性能的影响 | 第42-56页 |
| 4.1 引言 | 第42页 |
| 4.2 BaFe_(1-x)In_xO_(3-δ)材料晶体结构 | 第42-46页 |
| 4.3 In掺杂对BaFe_(1-x)In_xO_(3-δ)材料热膨胀的影响 | 第46-49页 |
| 4.4 In掺杂对BaFe_(1-x)In_xO_(3-δ)材料氧空位浓度的影响 | 第49-51页 |
| 4.5 BaFe_(1-x)In_xO_(3-δ)材料的电导率 | 第51-52页 |
| 4.6 In掺杂对BaFe_(1-x)In_xO_(3-δ)材料透氧率的影响 | 第52-54页 |
| 4.7 BaFe_(1-x)In_xO_(3-δ)材料抗还原气氛稳定性 | 第54-55页 |
| 4.8 小结 | 第55-56页 |
| 5 新型Gd掺杂BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)混合导体透氧膜材料 | 第56-78页 |
| 5.1 引言 | 第56页 |
| 5.2 BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)材料晶体结构和物相转变 | 第56-62页 |
| 5.3 BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)材料热膨胀特性 | 第62-63页 |
| 5.4 BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)材料氧空位浓度 | 第63-66页 |
| 5.5 Gd掺杂对BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)材料电导率的影响 | 第66-67页 |
| 5.6 Gd掺杂对BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)材料透氧率的影响 | 第67-69页 |
| 5.7 第一性原理计算BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)材料氧离子迁移激活能 | 第69-71页 |
| 5.8 BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)材料氧表面交换和体扩散性能 | 第71-72页 |
| 5.9 BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)材料氧传输机理和长期稳定性 | 第72-73页 |
| 5.10 Gd掺杂对BaFe_(1-x)Gd_xO_(3-δ)材料稳定性的影响 | 第73-75页 |
| 5.11 小结 | 第75-78页 |
| 6 低成本Ca掺杂对BaFeO_(3-δ)透氧膜材料结构和性能的影响 | 第78-102页 |
| 6.1 引言 | 第78-79页 |
| 6.2 BaFe_(1-x)Ca_xO_(3-δ)材料的晶体结构 | 第79-82页 |
| 6.3 Ca~(2+)离子在晶胞中缺陷形成机理研究 | 第82-84页 |
| 6.4 BaFe_(1-x)Ca_xO_(3-δ)材料微观形貌及元素组成分析 | 第84-88页 |
| 6.5 BaFe_(1-x)Ca_xO_(3-δ)材料高温结构分析 | 第88-89页 |
| 6.6 BaFe_(1-x)Ca_xO_(3-δ)材料电荷补偿机理及氧空位浓度变化 | 第89-92页 |
| 6.7 Ca掺杂对BaFe_(1-x)Ca_xO_(3-δ)材料电导率影响 | 第92-93页 |
| 6.8 BaFe_(1-x)Ca_xO_(3-δ)材料的氧表面交换和体扩散 | 第93-94页 |
| 6.9 第一性原理计算模拟氧离子迁移机理 | 第94-95页 |
| 6.10 Ca掺杂对BaFe_(1-x)Ca_xO_(3-δ)材料透氧率影响 | 第95-97页 |
| 6.11 表面修饰BaFe_(0.95)Ca_(0.05)O_(3-δ)材料透氧性能和长期稳定性 | 第97-99页 |
| 6.12 BaFe_(1-x)Ca_xO_(3-δ)材料抗CO_2和H_2稳定性 | 第99-100页 |
| 6.13 小结 | 第100-102页 |
| 7 BaFe_(0.95)Sm_(0.05)O_(3-δ)-Sm_(0.1)Ce_(0.9)O_(2-δ)新型复合双相透氧膜材料的一锅法制备及结构性能研究 | 第102-112页 |
| 7.1 引言 | 第102页 |
| 7.2 30BFS-70SDC材料晶体结构及微观形貌 | 第102-104页 |
| 7.3 30BFS-70SDC材料高温结构稳定性 | 第104页 |
| 7.4 30BFS-70SDC材料电导率 | 第104-106页 |
| 7.5 30BFS-70SDC材料氧表面交换及体扩散性能 | 第106-107页 |
| 7.6 30BFS-70SDC材料微观结构对透氧性能影响 | 第107-108页 |
| 7.7 30BFS-70SDC材料长期稳定性 | 第108-109页 |
| 7.8 构建30BFS-70SDC材料非对称超薄膜结构及透氧性能 | 第109-110页 |
| 7.9 小结 | 第110-112页 |
| 8 结论 | 第112-114页 |
| 参考文献 | 第114-132页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第132-136页 |
| 学位论文数据集 | 第136页 |
