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以不鏽鋼為基材之氫氣分離複合膜之製備研究
Thesis

以不鏽鋼為基材之氫氣分離複合膜之製備研究

王矞騏
Masters, National Tsing Hua University
2000

Abstract

不鏽鋼溶凝膠氮氣穿透粗糙度鈀無電電鍍選擇率
本研究是以多孔不鏽鋼圓管為基材,施以前處理步驟以使基材表面平坦化、基材孔徑縮小與增加對熱的穩定性;步驟上包括了有清洗與砂紙拋光、α-氧化鋁粒子的填塞與拋光之標準化步驟、溶凝膠披覆γ-氧化鋁薄膜層,而由於熱穩定性的不佳,因此再增加了400℃下以TEOS為前驅物沈積氧化矽的步驟。膜管的特性我們藉由氮氣穿透係數值來觀察,清洗後膜管之氮氣穿透係數值約3.19×10-4 mol/m2-s-Pa,而氧化矽沈積後可降至1.7×10-7 mol/m2-s-Pa(室溫與ΔP=1 atm);表面粗糙度的分析為清洗後之膜管Ra值為1.63 μm,氧化矽沈積後降至0.83 μm。而在膜管觀察上我們以多孔不鏽鋼圓板施以相同處理程序予以替代。在鈀的披覆上我們採用兩種方式,其一為以自製的奈米鈀金屬微粒為覆膜液,其平均粒徑約在10 nm以下、分散均勻且穩定,吾人以含浸並抽氣的方式披覆於膜管上,經過燒結後對其作350℃下氫氣與氮氣的測試,其穿透係數值分別為5.2×10-9與2.9×10-8 mol/m2-s-Pa(ΔP=1 atm),選擇率為5.54。其二以無電電鍍法披覆,披覆後氮氣與氫氣穿透係數值為8.8×10-9與7.9×10-8 mol/m2-s-Pa(ΔP=1 atm),選擇率為8.9。

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