我组发现双相膜中两相的比例对氢分离性能有显著的影响。最近，用于氧渗透的双相透氧膜被提出用于氢分离膜反应器，且取得优异的氢分离性能。研究人员开发了众多具有出色的氢分离性能和稳定性的双相膜材料。然而，双相膜中两相的比例对氢分离速率的影响尚不清楚。因此在这篇文章中采用简单的一锅固相反应法合成了一系列不同比例的新型双相膜材料SDC-STF，探讨两相比例对双相膜微观结构、电导率和氢分离性能的影响。双相膜仅由萤石相和钙钛矿相组成，烧结膜具有较高的密度。电导率测试结果表明，双相膜的总电导率高于STF，并且随着STF含量的增加而降低。双相膜在更强的还原气氛中具有更高的总电导率。分别在两侧不同氧分压下测试了这些膜的性能。单相STF膜的氢分离性能最低。随着双相膜中钙钛矿相的增加，双相膜的氢分离率降低，即70SDC-30STF在本研究中具有最高的氢分离性能。基于总电导率和氢分离性能，我们推断双相膜反应器的氢分离过程受到膜体中氧离子和电子的偶极扩散的限制，表明更多的萤石相和更薄的膜有利于提高氢分离速率。上述结果发表于《化学工程技术》（Chemie Ingenieur Technik）。

文章链接：https://doi.org/10.1002/cite.202100119