聚乙烯醇修飾多孔氧化鋁載體及其表面化學鍍制備透氫鈀膜

（遼寧工業大學化學與環境工程學院，遼寧 錦州 121001）

聚乙烯醇修飾多孔氧化鋁載體及其表面化學鍍制備透氫鈀膜

郭宇*，吳紅梅，周立岱，陳強強

（遼寧工業大學化學與環境工程學院，遼寧 錦州 121001）

先采用聚乙烯醇(PVA)對多孔氧化鋁載體進行修飾，再通過化學鍍制備了透氫性能良好的鈀膜。PVA修飾層不僅能夠有效改善粗糙載體的表面形貌，而且可通過熱處理從鈀復合膜中去除，以避免修飾層產生的透氫阻力。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀(EDS)分析了鈀復合膜的形貌和組成，并測定了其在350 ～ 500 °C溫度范圍內的氫氣滲透性能。結果表明，鈀膜厚度約為6 μm，連續、致密，無明顯的針孔和其他缺陷。在溫度為500 °C、滲透壓力為100 kPa的條件下，鈀復合膜的H2滲透通量可達0.238 mol/(m2·s)，理想氣體分離因子α(H2/N2)達956，并且測試進行100 h后其透氫性能依舊保持穩定。

鈀膜；聚乙烯醇；化學鍍；氧化鋁；多孔載體；修飾；氫滲透

First-author’s address: School of Chemical and Environmental Engineering, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China

鈀及其合金膜作為一種良好的透氫材料，被廣泛應用于氫氣分離、純化等領域[1-4]。傳統商用鈀膜多采用滾軋法制備，金屬鈀用量大，成本高。另外，由于鈀膜較厚(50 ～ 100 μm)，氫氣滲透速率較低。為解決上述問題，國內外研究者提出將鈀膜負載于多孔載體上構成鈀復合膜的策略，如此不僅可有效降低鈀膜厚度，而且可提高鈀膜的透氫速率和使用強度，使鈀膜的工業化前景更為廣闊。目前，制備負載型鈀膜所使用的載體主要有多孔不銹鋼、多孔陶瓷、多孔玻璃等材料。多孔載體表面形貌對獲得高性能鈀膜的影響極為顯著[5]。……