资源描述：
《钯膜制备新技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、化工进展·342·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2002年第21卷第5期钯膜制备新技术宁英男张海燕匡洞庭(大庆石油学院石油化工系,安达,151400)摘要介绍了钯膜的制备方法及在载体上制备超薄钯膜的改进技术。由无电子电镀过程制备的钯膜对氢渗透速率高,对氢有良好的选择性。由金属有机气相沉积法(MOCVD)在载体孔内沉积钯膜有助于防止氢的脆化作用。利用渗透压的新技术可控制膜的微观结构和孔隙率。将多孔不锈钢作为载体时,利用不同的技术能克服氢的脆化作用,减少钯膜厚度以及防止钯-银层与不
2、锈钢间金属原子的相互扩散。由光催化沉积可在半导体载体上制备超薄钯膜。关键词钯膜,制备,膜分离,氢渗透率中图分类号TQ138文献标识码A文章编号1000-6613(2002)05-0342-03氢气广泛应用于化学工业、石油化工、金属冶(CVD)过程则是气相中所含的金属络合物在一定炼、玻璃工业、食品加工以及火箭燃料等领域,各的温度下分解产生的金属沉积在载体上形成薄膜。种工艺过程对氢的纯度都有很高的要求。近年来,在电镀法中,载体作为阴极被电镀液中的金属覆随着膜分离技术的发展,多孔和致密的氢分离膜均盖;而无电子电镀(又称化学镀)的
3、原理是亚稳金属已成为深入研究的目标,氢分离膜研究的重要指标盐络合物在目标表面上进行有控制的自催化分解或是氢的渗透性和选择性,在以努森扩散为主要传递还原反应,一般用氨络合物,如Pd(NH3)4(NO2)2、过程的中等孔隙率膜中,氢的渗透选择性很低,使Pd(NH3)4Br2或Pd(NH3)4Cl2,可在有联氨或次用分子筛膜可将渗透选择性提高两个数量级,但其磷酸钠还原剂存在的条件下用来沉积薄膜。渗透率很低,使用致密的钯膜则可得到惟一的氢渗透[1]。因此,钯膜的研究在氢气提纯方面具有重2钯膜制备方法的改进要的意义,本文介绍钯膜的制
4、备方法及其改进由于氢渗透通量与膜的厚度成反比,且薄膜可技术。降低生产成本,近年来研究的重点在于制备超薄的、并且能在高温下稳定的钯膜。但非常薄的膜会1钯膜的制备方法导致机械强度低,解决这个问题的简单方法是在多钯在常温下能溶解大量的氢气,在真空中加热孔载体上沉积薄膜制备成复合膜。在此基础上,众至100℃时,又能将溶解的氢释放出来,如果钯膜多研究者对制备过程进行了多方面的改进。两侧存在氢分压差,则氢就会从压力较高的一侧向211改进的无电子电镀过程[2]较低的一侧渗透。为使氢的渗透性和选择性高,对在无电子电镀过程中,为缩短自催化金
5、属镀层分离膜的基本要求是膜的厚度在几十微米以内,膜反应的诱导期,必须采取激发沉积的活化步骤。对连续、无损伤。以钯为主体的沉积物,使用玻璃、氧化铝或不锈钢制备钯膜的方法可分为传统卷轧(conventional微孔过滤膜作为载体,分别浸入Sn(Ⅱ)和rolling)、物理气相沉积(physicalvapordeposi2Pd(Ⅱ)溶液来完成活化(或称敏化)。它与传统tion)、化学气相沉积(chemicalvapordeposition)、的无电子电镀过程相比,主要差别在于多孔氧化铝电镀或电铸(electroplatingor
6、electroforming)以及载体的活化和钯在活化载体上的沉积过程,多孔氧无电子电镀(electrolessplating)。卷轧法适用于大化铝载体的活化过程可参阅文献[2]。规模生产金属箔,将高温下熔化的原料经坯料铸钯在活化载体上的沉积是在一个塑料过滤装置造,高温均质化,冷、热锻压,随后是反复冷卷轧上完成,采用真空过滤增强了钯沉积期间无电子电和退火,直至达到要求的厚度。在物理气相沉积(PVD)过程中,被沉积的固体材料首先在低于收稿日期2001-12-03;修改稿日期2002-01-22。113mPa的真空系统中由物理
7、方法气化,然后在较第一作者简介宁英男(1954—),男,副教授。电话0459-冷的载体上凝结、沉积成薄膜。化学气相沉积4654402。第5期宁英男等:钯膜制备新技术·343·镀液对载体的渗透,将制成的钯复合膜用去离子水水。由常规的氯化锡敏化过程制备的膜在高温下变和丙酮依次冲洗,然后在室温下干燥。溶胶-凝胶得恶化,而使用乙酸钯制备的膜较厚(21μm),活化的载体具有更光滑的表面,钯微粒的分布更均但直至750℃仍显示稳定的氢通量。用氯化锡活化匀。经1～2h的沉积,即在溶胶-凝胶载体上制备的膜在550～600℃选择性下降,而用乙
8、酸钯活化出致密的钯膜,由此方法制备的1μm厚的钯膜对的膜却没有发生。因此,用乙酸钯替代传统的氯化氦是气密的,氢渗透实验表明,该膜可在高达锡活化过程制备的膜,比原操作温度高100～150℃450℃的温度下操作,膜的氢/氮选择性为20～长周期操作也是可行的。32130,氢通量为118～87m/(m·h)。2
