Y 및 Gd 첨가 SrCeO3-CeO2 복합체 멤브레인의 화학적 안정성 및 수소투과특성

Abstract

로톤 전도성 세라믹은 수소펌프, 가스센서, 고체산화물연료전지 이외에도 합성가스나 WGS(Water-Gas-Shift) 반응에서 생성된 수소를 분리하기 위한 멤브레인 등 다양한 분야에 적용된다. 프로톤 전도체로 대표적인 (Sr,Ba)CeO3는 이온 전도성 물질로서 고온(400-800℃)에서 CO2와 반응하여 Carbonate, CeO2 로 분해되어 화학적 안정성이 떨어진다고 보고된다. 따라서 본 연구에서는 전자 및 이온 전도도를 동시에 필요로 하는 수소 멤브레인으로 (Sr,Ba)CeO3를 적용하기 위해 고온 및 환원분위기에서 높은 전자 전도성을 갖는 doped CeO2를 첨가한 복합체 물질을 개발하였다. SrCe0.95Gd0.05O3-α-Gd0.1Ce0.9O2-β와 SrCe0.95Y0.05O3-α-Y0.1Ce0.9O2-β 복합체를 각각 5:5 6:4 7:3의 비율로 혼합하여 CO2 분위기에서의 화학적 안정성을 관찰하였으며, 분위기에 따른 전기전도도 및 수소 투과도를 측정하였다.