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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 32/2 - 2007  - pp.197-212  - doi:10.3166/acsm.32.197-212
TITRE
Membranes céramiques denses à base d'’oxydes conducteurs ioniques

TITLE
Dense ceramic membranes based on ion conducting oxides

RÉSUMÉ

Ce chapitre passe en revue les progrès récemment accomplis dans le développement de membranes à conduction ionique ou mixte ionique-électronique pour la séparation de l'oxygène ou de l'hydrogène à haute température. L'’état de l'’art est essentiellement centré sur le développement de nouveaux matériaux et d'’architectures spécifiques visant à améliorer les performances des membranes. Les problématiques liées à la stabilité des matériaux répertoriés y sont également abordées. En effet, bien que des flux élevés puissent être obtenus à ce jour, qui satisfont les critères d'’industrialisation notamment pour la séparation de l'’oxygène, la stabilité des matériaux en fonctionnement à long terme demeure un frein à leur exploitation commerciale. Une meilleure compréhension des mécanismes de dégradation des matériaux, en particulier en présence de gradients de potentiel chimique à haute température, s'’avère donc indispensable pour pallier ce problème. Ce thème est également brièvement abordé en fin de chapitre.



ABSTRACT

This chapter reviews the recent progress made in the fields of high temperature oxygen and hydrogen separation membranes. Studies of membranes for oxygen separation are mainly focusing on materials design to improve flux, and to lesser extent, related to stability issues. High oxygen fluxes satisfying industrial requirements can be obtained but, for many materials, the surface exchange rate is limiting the performance. The current status on electrolyte-type and mixed proton and electron conducting membranes is outlined, highlighting materials with improved stability in typical applications as solid oxide fuel cell technology and gas separation. In our presentation more fundamental aspects related to transport properties, chemical and mechanical stability of membrane materials are also treated. It is concluded that a significantly better understanding of the long term effects of operation in chemical gradients is needed for these types of membrane materials.



AUTEUR(S)
Marie-Laure FONTAINE, Yngve LARRING, Truls NORBY, Tor GRANDE, Rune BREDESEN

Reçu le 24 janvier 2007.    Accepté le 27 février 2007.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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