混合導體透氧膜，是一種透氧無機陶瓷膜材料，兼具氧離子導電性與電子導電性，在高溫條件下，當膜兩側氧濃度存在差異時，高氧壓側的氧可以向低氧壓側透過，實現氧氣分離。
　　混合導體透氧膜的工作原理是，高氧壓側的氧分子，在膜表面獲得電子形成氧離子，氧離子透過膜向另一側傳導，然后釋放電子形成氧分子，釋放的電子透過膜傳導到高氧壓側，此過程不斷循環(huán)從而實現氧分離。理論上來講，混合導體透氧膜的氧選擇透過性為100%。
　　混合導體透氧膜可以廣泛應用在從空氣中分離氧、從工業(yè)混合氣體中分離氧、純氧制備、富氧燃燒、化工催化、膜反應器、固體燃料電池等領域。例如在純氧制備領域，采用混合導體透氧膜制氧，可以減少工廠占地需求以及生產過程中的能耗，從而降低投資成本與生產成本。
　　混合導體透氧膜的氧分離技術可以與催化反應相結合，應用在膜反應器中，能夠簡化催化反應流程，并降低能耗。例如在甲烷制備合成氣中，混合導體透氧膜利用空氣分離得到氧氣，與甲烷進行氧化反應，氧分離與氧化反應集成于膜反應器中；在焦爐煤氣制備氫氣中，混合導體透氧膜可以將氧分離與焦爐煤氣氧化重整集成于膜反應器中。
　　為滿足不同場景特別是高溫環(huán)境應用需求，混合導體透氧膜需要具備選擇性高、氧滲透效率高、熱穩(wěn)定性高、機械強度高、物理化學穩(wěn)定性高、環(huán)境適應性強等特點，以實現高效的工作效率。當前，混合導體透氧膜的氧滲透通量與結構穩(wěn)定性之間依然存在難以平衡的問題，因此其技術研究還在不斷深入。
　　2023年2月，我國中山大學團隊通過銦化學摻雜調控的方法構建了無鈷的鐵基雙相混合導體透氧膜材料，提高了材料的穩(wěn)定性與透氧性能，并在此基礎上利用鎵進行摻雜調控，獲得鎵基雙相混合導體透氧膜新材料體系，穩(wěn)定性十分優(yōu)異，該相關研究成果發(fā)表于《Journal of Membrane Science》期刊。
   隨著經濟與科技不斷發(fā)展，全球能源需求持續(xù)攀升，膜反應器可以強化反應過程，在提高轉化效率的同時可以降低能源消耗，僅從膜反應器領域來看，混合導體透氧膜擁有廣闊應用前景。我國是工業(yè)大國，混合導體透氧膜的開發(fā)與應用逐步受到重視，相關研究機構還在不斷增多，主要有上海大學、中國科學院大學、北京科技大學、中國科學院大連化物所等。