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고상반응법을 이용하여 BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ (BCFN) 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 1,200℃에서 소결하여 치밀한 세라믹 분리막을 제조하였다. 제조된 BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ 분리막의 XRD 분석결과 단일상의 페롭스카이트 구조를 보였다. 밀봉재료로 glass ring을 사용하여 가스누출 실험 및 산소투과 분석을 하였으며, 산소투과 분석 결과 온도와 산소분압(Po2)이 증가할수록 산소투과량은 증가하였고, Po2 = 0.63 atm의 경우 950℃에서 2.3mL/min·㎠의 값을 나타내었다. 또한, 이산화탄소 300 ppm이 포함된 혼합공기를 사용할 경우 모사공기(Po2 = 0.21 atm)를 사용한 경우에 비해 산소투과량이 최대 2.9%만 감소하였다. 이는 BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ 분리막이 다른 분리막에 비해 이산화탄소에 대해 안정하다는 것을 의미한다.
BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ oxide was synthesized by solid state reaction method. Dense ceramic membrane was prepared using as-prepared powder by pressing and sintering at 1,200℃. XRD result of membrane showed single perovskite structure. Leakage and oxygen permeation test were conducted on the membrane sealed by glass ring as a sealing material. The oxygen permeation flux increased with increasing temperature and pressure difference and maximum oxygen permeation flux was 2.3mL/min·㎠ at 950℃ with Po2 = 0.63 atm of oxygen partial pressure. The oxygen permeation in the condition of air with CO2 (300 ppm) as feed stream decreased as much as only maximum 2.9% in comparison with air feed stream. It indicated BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3-δ membrane is more stable than another membrane for carbon dioxide.
