Oxygen Permeation Properties of $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ Mixed-conducting Membrane

혼합전도성 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과 특성

$La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ membranes were fabricated by solid-state reaction. We investigated sintering behavior and oxygen permeation flux as a function of time-on-stream, temperature and upstream oxygen partial pressure. The oxygen was permeated at temperatures form 750$^{\circ}$C to 950$^{\circ}$C by mixed conducting through oxygen vacancy diffusion in the dense membrane. The oxygen permeation flux through the membrane were about 0.1ml/$cm^3{\cdot}$min at 850$^{\circ}$C. A constant time was required for reaching stable oxygen flux, and oxygen partial pressure affected the oxygen permeation fluxes.

고상 반응법으로 제조된 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 소결거동을 살펴보고, 분리막 양면에 산소농도의 차이를 부여하여 산소투과량을 측정하였다. 최적 소결조건에서 제조된 상대밀도 98%의 치밀한 분리막 자체의 산소공공을 통한 혼합전도에 기인해 750$^{\circ}$C∼950$^{\circ}$C의 온도구간에서 산소가 투과되었으며, 850$^{\circ}$C에서 약 0.1ml/$cm^2{\cdot}$min의 투과량을 나타내었다. 안정한 산소 투과량에 도달하기 위해서는 산소투입 후 일정한 시간이 요구되었고, 이러한 산소투과량은 산소부분압의 조절로 제어가 가능하였다.