一种钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料、制备方法以及在氨催化制氢中的应用技术

本发明专利技术涉及一种钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料、制备方法以及在氨催化制氢中的应用。通过溶胶凝胶法制备高质子电导率的钙钛矿材料作为致密的氢渗透层，通过在透氢膜的表面溅射一层钯(Pd)薄膜作为催化层来建立外部电子传输通道，促进氢的吸附和脱附，同时也促进质子缔合，从而提升透氢膜本身的透氢性能。该复合膜与传统提升透氢膜性能的手段相比，在具备高的氨催化转化率及氢气分离效率的前提下，还能作为保护层来防止透氢膜材料在长期暴露于氨气和氢的气氛下还原，从而使结构稳定，工作时间更长。本发明专利技术中这种Pd薄膜对透氢膜渗透性能与氨催化性能优化方法制备简单，可广泛应用于能源存储及转换设备中。能源存储及转换设备中。能源存储及转换设备中。

【技术实现步骤摘要】
一种钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料、制备方法以及在氨催化制氢中的应用


[0001]本专利技术涉及一种耐氢耐氨的Pd
‑
钙钛矿复合膜的制备方法及应用，属于新能源材料与应用领域。

技术介绍

[0002]氢能作为一种绿色可再生能源，被认为是未来最具有应用前景的燃料而广受关注，并且氢在减少污染气体的排放进而减轻温室效应方面具有巨大的潜力，因而也成为各国重点发展的研究方向。氨(NH3)是一种无碳富氢的能源，广泛应用于氮肥、制冷剂和纤维生产等众多领域。氨能除绿色环保的优点外，还具有能量密度高、易于存储和运输、安全性高、生产工艺成熟等独特优势。利用氨催化分解和氢渗透膜技术的结合，可以高效地将NH3转化为高纯度H2，满足清洁能源发展需求。与催化碳氢燃料不同，催化NH3不需要考虑催化剂积碳的问题，这很大程度提高了氨气催化剂的寿命，这也是使用NH3作为H2载体的优点之一。Pd金属被开发成一种氢气选择膜反应器，是一种非化学缺陷膜，并且它对于氢气有100％的选择性。但是Pd金属的昂贵，也对于其工业使用造成了一定的阻碍。由于Pd金属的高成本，人们开始寻找廉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料，其特征在于，其主体为氢渗透层，在氢渗透层的两侧还分别包含有Pd膜层；且所述的氢渗透层的材料为钙钛矿材料。2.根据权利要求1所述的钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料，其特征在于，Pd膜层的厚度50
‑
200nm。3.根据权利要求1所述的钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料，其特征在于，所述的钙钛矿材料分子通式为ABO3的斜方型钙钛矿结构，A、B分别是指过渡金属元素。4.根据权利要求3所述的钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料，其特征在于，钙钛矿材料分子式为Ba(Ce
0.7
Zr
0.1
Y
0.1
Yb
0.1
)Ni
0.95
O3‑
δ
(BCZYYbNi)。5.权利要求1所述的钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，获得氢渗透层；步骤2，在氢渗透层的两侧通过磁控溅射方法溅射Pd薄膜，并进行高温处理，使生成Pd膜层。6.根据权利要求5所述的钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，需要对氢渗透层的表面进行500
‑
2000目的砂纸抛光处理。7.根据权利要求5所述的钯修饰的钙钛矿氢渗透层材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，磁控溅射是在惰性气体气氛下进行，直流功率10
‑
100W；高温处理是在惰性气体气氛下进行，温度范围700
‑
900℃，时间2
‑
4h，冷却速...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广明，吴彤，李小明，杨美婷，姜天舒，周嵬，冉然，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：