一种用于氢气分离用高温金属型复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及氢气分离技术领域，具体涉及一种用于氢气分离用高温金属型复合膜，包括基体和用于对氢气进行解离的催化层，所述催化层设置在所述基体的侧表面，在所述基体和催化层之间设有防止高温情况下催化层与基体之间出现相互扩散的氮化钼层，并按照步骤一步骤四的方法制备，具有较好的高温耐久性，提高了复合膜的使用寿命，成本较低，在高纯氢生产领域具备良好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于氢气分离用高温金属型复合膜及其制备方法
本专利技术涉及氢气分离
，具体涉及一种用于氢气分离用高温金属型复合膜及其制备方法。
技术介绍
氢气作为一种零排放燃料，可作为清洁能源的载体，已引起广泛关注。然而工业生产的氢气中通常含较多有害杂质气体，无法直接应用。氢气分离膜是生产高纯氢气的关键部件。在氢分离膜中，钯膜和钯合金膜表现出良好的氢催化性能，然而，钯金属储量少、价格昂贵，进一步限制该合金膜的商业化应用。丞待寻找能够替代Pd合金的非贵金属材料。针对上述问题，目前主要采用两种降低贵金属使用的方法：1.在致密的可渗氢基体两侧镀一层薄薄的氢解离催化剂层。2.在多孔基体表面制备一层氢解离催化剂层。其中，5B族金属(V、Nb和Ta)比Pd具有更高的透氢性能，更低的成本和更丰富的资源，可作为致密的可渗氢基体。而多孔基体通常为制备简单、成本低廉的多孔不锈钢。然而，较高的使用温度(≥450℃)会导致催化层和基体之间发生金属间扩散，生成一层渗氢能力极低的阻挡层，逐渐降低了复合膜的氢渗透性，严重限制了该复合膜使用温度范围，如目前主要工业制氢中的天本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于氢气分离用高温金属型复合膜，其特征在于：包括基体(1)和用于对氢气进行解离的催化层(3)，所述催化层(3)设置在所述基体(1)的侧表面，在所述基体(1)和催化层(3)之间设有防止高温情况下催化层(3)与基体(1)之间出现相互扩散的氮化钼层(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于氢气分离用高温金属型复合膜，其特征在于：包括基体(1)和用于对氢气进行解离的催化层(3)，所述催化层(3)设置在所述基体(1)的侧表面，在所述基体(1)和催化层(3)之间设有防止高温情况下催化层(3)与基体(1)之间出现相互扩散的氮化钼层(2)。


2.根据权利要求1所述的一种用于氢气分离用高温金属型复合膜，其特征在于，所述氮化钼层(2)中钼和氮原子百分比为1:1—4:1。


3.根据权利要求2所述的一种用于氢气分离用高温金属型复合膜，其特征在于，所述氮化钼层(2)中钼和氮原子百分比为2:1。


4.根据权利要求1所述的一种用于氢气分离用高温金属型复合膜，其特征在于，所述基体(1)由致密性材料制成或多孔性材料制成；
当基体为致密性材料时，所述致密性材料为V、Nb、Ta、Mo、Ni、Ti、Pd、Pt、V-Ni合金、V-Cr合金、V-Cu合金、V-Fe合金、V-Al合金、V-Co合金、V-Mo合金、V-W合金、V-Ti-Ni合金、V-Fe-Al合金、V-Mo-W合金、Nb-Ti-Ni合金、Nb-Ti-Co合金和Nb-Mo-W合金中的一种；
当基体为多孔性材料时，所述多孔性材料为多孔不锈钢或多孔钛铝合金。


5.根据权利要求1所述的一种用于氢气分离用高温金属型复合膜，其特征在于，所述基体(1)的厚度为20-2000μm，且所述基体(1)为片状或管状；所述催化层(3)的厚度为10-1000nm；所述氮化钼层(2)的厚度为5-500nm；所述氮化钼层(2)的厚度为100-200nm。


6.根据权利要求1-5任一所述的一种用于氢气分离用高温金属型复合膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新中，黄浩然，尹相鑫，
申请(专利权)人：曾祥燕，
类型：发明
国别省市：江西;36