Структура и кислородная проницаемость оксидов со смешанной проводимостью Sr1-yBayCo0,8-xFe0,2MxO3-δ (M= W, Mo)

Цель: исследование структуры и кислородной проницаемости материалов на основе SrCo0,8-хFe0,2WхO3-δ (0,02 ≤ x ≤ 0,2) (SCFWx) и Ba0,5Sr0,5Co0,8-хFe0,2MoхO3-δ (0 ≤ x ≤ 0,15) (BSCFMx), полученных с помощью частичного замещения кобальта в оксидах SCF и BSCF на высокозарядные катионы W и Mo. Показано, что введение катионов W и Mo в структуру оксидов SCF и BSCF соответственно приводит к эндотаксиальному росту доменов двойных перовскита в матрице нестехиометрического перовскита, подавлению полиморфного фазового перехода «кубический – гексагональный» перовскит в оксиде BSCF и размытию фазового перехода «перовскит-браунмиллерит» в оксиде SCF. Изучена кислородная проницаемость дисковых мембран на основе оксидов SrCo0,8-xFe0,2WxO3-δ, определены лимитирующие стадии процесса кислородного транспорта. Исследована кислородная проницаемость микротрубчатых (МТ) мембран, полученных методом фазовой инверсии. Согласно данным по кислородной проницаемости МТ-мембран, оксид BSCFM5 демонстрирует рекордные кислородные потоки. Для анализа кислородных потоков в МТ-мембранах разработана полуэмпирическая математическая модель, учитывающая рост парциального давления кислорода внутри МТ-мембраны вдоль ее длины. Показано, что допирование перовскитов SСF и BSCF высокозарядными катионами W6+ и Mo6+ приводит к увеличению стабильности кислородных потоков в атмосфере, содержащей СО₂, высокой стабильности МТ-мембран на основе Ba0,5Sr0,5Co0,75Fe0,2Mo0,05O3-δ в режиме термоциклирования и увеличению электропроводности материалов BSCFMx.