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氢气因能量密度高,燃烧无任何污染物排放,且是重要的化工原料,受到广泛的关注。工业制氢时会产生很多副产物,因此需要对氢气进行分离提纯。其中,混合导体氢膜分离由于设备简单、分离效率高引起人们广泛关注。在质子导体中,掺杂的BaCeO3材料电导率最高,但其稳定性太差,因此本论文采用Y、Ta元素对BaCeO3进行了共掺杂,以提高材料的稳定性能,并对Ni-BaCe0.7Y0.3-x.3-x TaxO3-δ质子-电子混合导体氢分离膜性能进行了研究。掺杂BaZrO3材料稳定性好,但整体电导率较低,烧结性能较差。本论文采用Ni、Pr、Y元素共掺到BaZrO3中,研究了BaZrO3基质子导体的电化学性能。本文通过液相法制备了BaCe0.7Y0.3-xTaxO3-δ（x=0,0.05,0.1）质子导体粉体。由于Ta的高电负性,Ta掺杂能够提高BaCe0.7Y0.3-xTaxO3-δ粉体在沸水、CO2气氛中的稳定性。但是Ta的掺杂使得质子导体BaCe0.7Y0.3-xTaxO3-δ的电导率随着Ta掺量的增加而降低。在湿润N2气氛下,在600℃,BaCe0.7Y0.25Ta0.05O3-δ电导率的活化能由61.53 kJ/mol减小到20.22 kJ/mol,电导率曲线拐点的出现可能是材料的主要导电方式发生了变化。以Ni做电子导电相制备了Ni-BaCe0.7Y0.3-xTaxO3-δ金属陶瓷氢分离膜,其氢渗透率随Ta元素掺杂量的增大而减小。在3%CO2和10%CO2气氛中,所有样品都与CO2反应产生了不导电氧化物,Ni-BaCe0.7Y0.2Ta0.1O3-δ的氢渗透率基本保持不变,而Ni-BaCe0.7Y0.25Ta0.05O3-δ和Ni-BaCe0.7Y0.3O3-δ的稳定性较差,可能生成的产物不致密,导致样品有效厚度减小,氢渗透率逐渐增大。通过溶胶-凝胶法制备了BaZr0.76-xY0.2PrxNi0.04O3-δ（x=0,0.05,0.1）陶瓷粉体,分析了其烧结性能、电导率以及氢渗透性能。Ni在陶瓷烧结过程中能起到一定的助烧作用,离子尺寸较大的Pr元素提高了晶粒的生长速率,因此BaZr0.76-xY0.2PrxNi0.04O3-δ的烧结性能随Pr掺杂量的增加而提高。在不同气氛中,BaZr0.76-xY0.2PrxNi0.04O3-δ的电导率随Pr含量的增加而降低,但是在20%H2+80%N2气氛下,温度高于750℃时,BaZr0.66Pr0.1Y0.2Ni0.04O3-δ的电导率高于BaZr0.71Pr0.05Y0.2Ni0.04O3-δ,导致BaZr0.66Pr0.1Y0.2Ni0.04O3-δ的氢渗透高于BaZr0.71Pr0.05Y0.2Ni0.04O3-δ。