透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性。本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺。     

透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性.本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺.     

钯复合膜的研究进展

钯复合膜具有很高的透氢选择性以及良好的化学和热稳定性,一直是膜技术领域的研究热点。本文综述了近年来在钯复合膜透氢机理、钯膜制备方法以及钯膜反应器等方面的研究进展;着重讨论了近3年来钯复合膜制备方法的新进展,包括超临界条件下制备钯复合膜的新技术等内容;总结了钯复合膜在脱氢、部分氧化以及耦合反应过程中应用的一些代表性工作,并对钯复合膜制备与应用的发展趋势进行了展望。     

钯以及钯—银／陶瓷复合膜的制备与表征

对用改进的化学镀新工艺制备的钯以及钯－银／陶瓷复合膜进行了表征。结果表明,在６２３－７７３Ｋ温度范围内,这两种复合膜对Ｈ２／Ｎ２和Ｈ２／Ａｒ的分离系数接近无穷大;氢气透过此复合膜服从Ｆｉｃｋ第一定律,氢气的体相扩散为速率控制步骤;其氢气渗透系数与温度成较好的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ线性关系,氢气透过钯复合膜和钯－银复合膜的表观活化能分别为１０．８７４,８．２１６ｋＪ／ｍｏｌ,Ｑ值分别为１．６２×１０＾－     

溶胶-凝胶制备技术与新型催化材料Ⅳ.用新的化学镀饰过程制备钯金属复合膜

提出钯金属复合膜制备的一种新化学镀饰过程，由衬底活化和金属自催化沉积两个主要步骤构成，一般的化学镀饰过程用Ｐｄ（Ⅱ）／Ｓｎ（Ⅱ）溶液的氧化还原反应活化目标衬底；新的化学镀饰是应用溶胶－凝胶技术活化目标衬底，从而明显地简化了镀饰过程，用新的化学镀饰过程制得的钯金属复合膜避免了Ｓｎ杂质；在温度３１４￣４５０℃和膜两侧的压力差０．０２￣０．１０ＭＰａ的实验条件下，对氢的选择性（氢氮分离系数）为２０￣１３     

金属复合膜

本文介绍了金属膜和金属复合膜在加氢和脱氢反应中的应用及金属复合膜的常用制备方法和发展趋势。与非复合的金属膜相比,金属复合膜具有氢透量高、金属用量少和成本低等优点。     

乙醇水汽重整制氢反应中钯铜合金膜的透氢性能

 采用真空化学镀技术制备了厚度较薄的具有 fcc 结构的 Pd0.9Cu0.1/Al2O3 合金复合膜, 在 250~500 °C, 160~310 kPa 的乙醇水汽重整制氢模拟反应条件下, 考察了不同醇/水比的 H2-Ar-C2H5OH-H2O 混合气体系中该膜的透氢性能. 结果表明, 乙醇和水的存在均相同程度地降低了膜的透氢性能, 但测试条件下 Pd-Cu 合金膜仍保持完整的膜致密性和稳定的相结构. 在 500 °C, 310 kPa, H2-Ar-C2H5OH-H2O (H2:Ar:(C2H5OH+H2O) 体积比为 60:30:10) 混合气中, 膜的最大透氢量为 11.3 m3/(m2?h), H2 回收率大于 62.5%. Pd-Cu 合金膜在乙醇水汽重整制氢反应中具有潜在的应用前景.     

溶胶-凝胶制备技术与新型催化材料Ⅳ.用新的化学镀饰过程制备钯金属复合膜

提出钯金属复合膜制备的一种新化学镀饰过程，由衬底活化和金属自催化沉积两个主要步骤构成．一般的化学镀饰过程用Ｐｄ（Ⅱ）／Ｓｎ（Ⅱ）溶液的氧化还原反应活化目标衬底；新的化学镀饰过程是应用溶胶－凝胶技术活化目标衬底，从而明显地简化了镀饰过程．用新的化学镀饰过程制得的钯金属复合膜避免了Ｓｎ杂质；在温度３１４～４５０℃和膜两侧的压力差００２～０１０ＭＰａ的实验条件下，对氢的选择性（氢氮分离系数）为２０～１３０，氢的渗透速率为００５～２４ｃｍ３／（ｃｍ２·ｓ）．     

高透量 PdAu/陶瓷复合膜的表征与性能评测

 采用化学镀方法在非对称氧化铝管状载体上制备出高性能 PdAu 合金膜. 采用阶段性热处理方法通过 X 射线衍射技术监测 PdAu 膜层合金化进程, 发现在 823 K 下 H2 气氛中厚度为 2 μm, Au 含量为 17.37% 的 PdAu 双金属膜层需要 200 h 达到完全合金化; N2/H2 气氛对 PdAu 合金化速率无显著影响, 但 N2 气氛中合金化后的 PdAu 合金膜表面粒子烧结更为严重. 在 623~823 K 下, 与未进行化学镀 Au 时的纯 Pd 膜相比, PdAu 合金膜的 H2 渗透速率平均增加 1.68 倍, 透氢活化能 (Ea) 降低 38.51%; 当温度低于 573 K 时, PdAu 合金膜的 Ea 由高温时的 8.83 kJ/mol 增加到 15.75 kJ/mol, 此时 PdAu 合金膜的 H2 渗透控速步骤由体相扩散为主的 H2 传质步骤过渡到由表面扩散为主的传质步骤. 通过扫描电镜和能谱联用仪对 PdAu 合金膜的膜厚度和截面组成进行了表征. 关键词     

有机-无机复合质子交换膜的制备与界面特性

有机-无机复合质子交换膜的开发是燃料电池用质子交换膜的一个重要研究方向,本文综述了有机-无机复合质子交换膜的制备方法,分析了两相之间的界面特性,并对这种复合膜的研究前景进行了展望.     

绿原酸分子印迹体系的计算模拟及复合膜的制备

以绿原酸为模板分子, 以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、4-乙烯基吡啶(4-VP)、2-乙烯基吡啶(2-VP)四种物质分别作为功能单体, 使用密度泛函理论(DFT)方法和PM3半经验法, 运用Gaussian 03软件模拟模板分子与不同功能单体的分子印迹聚合物预组装体系的构型、能量及复合反应的结合能(ΔE), 以讨论不同功能单体对分子印迹聚合物识别性能的影响, 结果丙烯酰胺的印迹效应最好. 以聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑膜, 绿原酸为模板分子, AM, AA, 4-VP, 2-VP四种物质分别作为功能单体, 用紫外光引发表面修饰聚合制备了绿原酸分子印迹复合膜, 测量底物绿原酸在几种印迹膜上吸附量的大小, 得出的实验结论和理论计算的结果相一致. Scatchard 分析表明, 在所研究的浓度范围内分子印迹复合膜中存在两类不同性能的吸附位点, 结合位点的平衡离解常数K_d1和K_d2分别为0.151和0.480 mmol/L. 底物(绿原酸)的结合和渗透选择性实验表明, 分子印迹复合膜对绿原酸有较好的结合性能, 结合量分别是14.934和28.123 μmol/g.     

烟酸分子印迹复合膜的制备及其分离性能研究

以聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑膜,烟酸为模板分子,用紫外光引发表面修饰聚合制备了微孔滤膜支撑-烟酸分子印迹复合膜.电镜扫描对该印迹复合膜进行了表面形态表征.Scatchard分析表明,在所研究的浓度范围内分子印迹复合膜中存在等价的结合位点,结合位点的平衡离解常数Kd为5.55×10-2mmol·L-1.底物的结合和渗透选择性实验表明,分子印迹复合膜对烟酸有较好的结合性能,结合量是6.10μmol·g-1.与其结构类似的化合物烟酰胺相比,分子印迹复合膜对模板分子展示了更好的选择性及高度的识别能力.     

聚三甲硅基丙炔超薄复合膜的制备及氧氮透过性

聚三甲硅基丙炔超薄复合膜的制备及氧氮透过性邢晶＊张金兰郑国栋徐纪平（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）关键词聚三甲硅基丙炔，超薄复合膜，制备，氧氮透过性１９９６－１０－２３收稿，１９９７－０２－１７修回聚三甲硅基丙炔（ＰＴＭＳＰ）是目前透...     

医用多孔壳聚糖膜的制备及性能研究

以邻苯二甲酸二丁酯为致孔剂,制备了多孔壳聚糖膜,并用扫描电镜对其表面和断面形貌进行了分析,同时对膜的吸水性、水蒸气透过性、比表面积、力学性能及生物相容性等进行了考察。分析结果表明:以邻苯二甲酸二丁酯为致孔剂,制备的多孔壳聚糖膜孔径均匀,吸水性好,孔隙率高,比表面积大,膜的最大吸水率、孔隙率和比表面积分别为196%、71.5%和1.0472 m2.g-1;膜的力学性能好,最大抗拉强度为273.17MN/m2。     

邻香草醛分子印迹聚合物膜的制备及其透过选择性质的研究

采用紫外光引发原位聚合的方法制备了具有支撑膜的邻香草醛分子印迹聚合物膜. 紫外光度法测定了模板分子和功能单体之间的结合常数和化学计量比(n＝2). 用傅立叶红外光谱和扫描电镜分别测定了膜的结构和表面形貌; 膜渗透实验结果表明在干扰物存在时印迹膜对模板分子表现出良好的选择透过性能. 研究了分子印迹聚合物膜透过的机理、并为分子印迹技术应用于传感器领域增加了理论和实验方法.     

聚硅氧烷/液晶复合膜的制备及其血液相容性研究

以含氢硅油和乙烯基硅油为基质,在氯铂酸催化下与胆甾醇油烯基碳酸酯液晶共混交联成一定强度的聚硅氧烷／液晶复合膜。借助偏光显微撞观察了不同液日含量在材料表面的状态,通过动态凝血实验、血小板粘附与变形实验、溶血实验等研究材料表面形态与血液相容性的关系。结果表明,含液晶２０％、３０％的液晶膜具有优良的抗凝血性能。