Abstract
本研究是利用無電電鍍方式，在多孔不鏽鋼圓管上鍍一層緻密的鈀銀合金膜。由於圓管拋光後其表面孔洞太大，因此藉由填塞氧化鋁粒子/奈米級銀粒子混合物來縮小孔洞大小，此時氮氣透氣率在室溫、壓力一大錶壓下，約為1×10^-5 mol/m^2-s-Pa。填塞後之基材，表面披覆一層奈米級銀粒子，再以熱處理將之燒結固定，作為無電電鍍之活性點。最後無電電鍍三次，將鍍出的膜管以400℃、5% H2/95% N2的氣氛下熱處理150min，使之成為合金。而根據鍍膜前後之重量差，換算膜厚約為5.7μm，此膜管在350℃、壓力一大錶壓下，H2/N2選擇率為104，氫氣透氣率為1.92×10^-7 mol/m2-s-Pa。另外，我們亦利氣體穿透多孔介質時之機制，即Poiseuille flow和Knudsen diffusion機制，去計算出經由拋光、清洗後之多孔不鏽鋼管（即基材層）的平均孔洞半徑為7.02 μm；填塞後平均孔洞半徑為0.21 μm；而所鍍上的鈀銀膜結構的平均孔洞半徑為34.2 nm。最後再將兩種流動機制配合氫氣溶解穿透鈀膜之solution-diffusion機制，利用氫氣及氮氣穿透膜管數據，可計算在350℃下，氫氣透過完全緻密之鈀銀膜的透氣率為7×10^-7 mol/m2-s-Pa^0.9。針對薄膜反應器之實驗，由於反應過程中，鈀銀膜之剝落，因此並未達到回收純化氫氣之效果，此問題尚需改善之。