一种具有间隙结构的指型钯基复合膜及制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种具有间隙结构的“指型”钯基复合膜制备方法。包括沉积在多孔材料的钯膜或钯合金膜，钯基复合膜为指型结构，并且在钯基膜和多孔材料之间存在间隙。制备方法为：碳酸盐纳米颗粒悬浊液修饰多孔材料表面缺陷和针孔，化学镀或化学镀与电镀相结合的方法在多孔金属表面制备钯或钯合金膜，然后通过高温处理，碳酸盐分解，在钯基膜和多孔材料之间形成间隙结构。“指型”结构钯基复合膜，可实现快速升降温过程中钯膜的自由伸缩，并且间隙结构可避免钯基膜与多孔材料表面直接接触，提高钯基复合膜稳定性。“指型”结构钯基复合膜制备工艺成熟，简单易行，可用于超纯氢气分离，及氨分解或甲醇蒸汽重整钯膜反应器等为燃料电池提供氢源。

Preparation and application of finger type palladium based composite membrane with interstitial structure

【技术实现步骤摘要】
一种具有间隙结构的指型钯基复合膜及制备和应用
本专利技术涉及一种钯基复合膜制备方法，具体指具有“指型”结构的钯基复合膜制备方法，特别适用于具有间隙结构的“指型”钯基复合膜制备。
技术介绍
氢能是一种理想的清洁能源，被誉为21世纪最具发展前景的二次能源。电子信息、半导体、LED、光导纤维和大规模集成电路的迅速发展，促使超高纯度氢气(>99.9999％)的需求量大幅增加，同时也促进了制氢技术及分离净化氢气技术的发展。目前，氢气的来源仍以煤、石油或天然气等化石燃料转化为主，转化而来的氢气一般会含有CO、CO2等杂质，需经过分离与提纯技术获得不同纯度的氢气。常见的分离方法有变压吸附(PSA),深冷分离和膜分离。与变压吸附和深冷分离相比,膜分离具有投资少、设备简单、能耗低、体积小、安全,不污染环境等特点。钯及其合金膜因具有透氢性好和耐高温的特性，在氢气分离与纯化方面备受关注。目前商业化的钯膜几乎都是自支持型的钯管，由于受机械强度和延展性等局限，其厚度一般要求大于100μm，不仅需要大量的贵金属钯，同时透氢量较低。为了克服这一缺点，人们发展了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有间隙结构的指型钯基复合膜，包括沉积在中空的手指型多孔材料外表面的钯膜或钯合金膜，其特征在于：钯基复合膜为中空的手指型结构，并且在钯基膜和多孔材料之间存在不连续的接触点，其余为间隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有间隙结构的指型钯基复合膜，包括沉积在中空的手指型多孔材料外表面的钯膜或钯合金膜，其特征在于：钯基复合膜为中空的手指型结构，并且在钯基膜和多孔材料之间存在不连续的接触点，其余为间隙。


2.根据权利要求1所述的钯基复合膜，其特征在于：所述的多孔材料为一端开口、另一端带有向远离开口端突起的半球状封堵的管状多孔陶瓷或管状多孔不锈钢，其外表面平均孔径为0.1～50μm。


3.根据权利要求1或2所述的钯基复合膜，其特征在于：所述的指型结构为一端带有向远离开口端突起的半球状封堵，另一端开口的中空管状结构，封堵端为中空半球状结构，半球的直径与中空管直径相同，从开口端到封堵端均为相同的多孔材料，中空管的外径为2-20mm。


4.根据权利要求1所述的钯基复合膜，其特征在于：所述的间隙，为高温处理时在钯基膜和多孔材料之间形成的具有不连续接触点的间隙。


5.一种权利要求1-4任一所述具有间隙结构的“指型”钯基复合膜制备方法，包括如下步骤：
1)在中空的手指型多孔材料内部抽真空的条件下，采用碳酸盐纳米颗粒悬浊液浸泡对中空的手指型多孔材料外表面缺陷和针孔进行修饰，然后烘干处理；
2)采用化学镀或化学镀与电镀相结合的方法在经过修饰的多孔材料外表面制备钯或钯合金膜；
3)在压力保护下，通过高温处理，使得碳酸盐分解，在钯基膜和多孔材料之间形成具有不连续接触点的间隙结构。

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，唐春华，徐恒泳，邵炜，徐天莹，鲍锋，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21