[00692696]超薄、超稳钯和钯合金选择透氢复合膜的制备、表征

20世纪80年代以来，因其唯一的选择透氢特性，钯和钯合金膜的制备和应用研究一直受到科技界广泛关注。使用钯和钯合金膜，可以在许多方面更有效地利用能源和生产清洁能源。“超薄、超稳钯和钯合金选择透氢复合膜的制备、表征”课题得到河北省自然科学基金资助(B2004000018)。课题针对制约工业化规模应用钯或钯合金复合膜的主要瓶颈问题进行了较系统的研究。取得的主要成果为：(1)基于Paglieri和Way等所提出的预活化方法，开发了两种新的活化方法，采用新的活化方法可在多孔不锈钢上制备更为致密的钯膜。(2)系统地研究了化学镀膜条件对生成速率和膜微观结构的影响，建立了适用于以多孔不锈钢为载体的化学镀法制备钯复合膜的动力学方程，确定了较优的化学镀条件。在T=400℃、Ph=121560Pa、Pl=101300Pa条件下运行300h后，所制备的钯/多孔不锈钢(Pd/PPS)复合膜的氢渗透通量和H2/N2选择性分别稳定在0.017mol/m2·s和1180左右。(3)系统地研究了多孔不锈钢上钯膜的生成机理，得到了相关的膜的微观结构与化学镀条件的定量/定性关系。(4)开发了化学镀废液中钯的回收工艺，其回收工艺路线为：含Pd<'2+>、EDTA废液→D113树脂吸附→盐酸解吸→含Pd<'2+>酸溶液，在适宜的条件下，综合钯吸附率＞90﹪，钯解吸率＞95﹪，钯回收率＞84.5﹪(最高可达90﹪)；并系统地研究了D113树脂吸附钯过程热力学和动力学，为该工艺的工业放大打下了坚实的理论基础。上述研究成果中，第一项为项目首创，第二项所制备的钯/多孔不锈钢(Pd/PPS)复合膜的渗透性能可与国际先进水平的相媲美，第四项为项目首创，项目总体研究成果达到国际先进水平。钯/多孔不锈钢(Pd/PPS)复合膜的研究成果可为批量放大实验研究提供指导；含钯废液钯回收的研究结果可以为工业应用提供技术支持，但工业化必须考虑放大导致的流体力学影响。由于贵金属钯的国际国内价格日益走高，钯膜研究成果的工业化应用尚有困难。