Pd/Al2O3, Pd/Ag/Al2O3 분리막의 제조와 수소 투과 성능 평가 (Preparation of Pd/Al2O3, Pd/Ag/Al2O3 Membranes and Evaluation of Hydrogen Permeation Performance)

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 32권 / 2호 / 116 ~ 125페이지
· 저자명 : 박정훈, 이정인, 신민창, 장학룡, 황재연, 김억용, 정창훈

초록

본 실험에서는 α-Al2O3 세라믹 중공사를 지지체로 사용하였고, 무전해 도금을 통해 Pd 및 Pd-Ag가 도금된 수소 분리막을 제조하였다. Pd-Ag 분리막은 Pd와 Ag 합금 형태로 만들기 위하여 500°C, 10 h 동안의 annealing 과정을 거쳤으며, EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) 분석을 통해 Pd-Ag 합금이 되었다는 것을 확인하였다. 또한, SEM (Scanning Electron Microscope) 분석을 통해 제조된 Pd 및 Pd-Ag 도금층의 두께는 약 8.98, 9.29 µm으로 측정되었다. 제조된 수소 분 리막은 350~450°C, 1-4 bar의 범위에서 수소 단일 가스, 혼합가스(H2, N2)를 이용하여 수소 투과 실험을 진행하였다. 수소 단 일 가스에서 Pd와 Pd-Ag 분리막은 최대 각각 21.85, 13.76 mL/cm2⋅min의 flux를 가지며, 혼합가스에서는 450°C, 4 bar의 조건일 때, 1216, 361의 separation factor가 각각 나오는 것을 확인하였다.

영어초록

In this experiment, an α-Al2O3 ceramic hollow fiber was used as a support, and a hydrogen membrane plat- ed with Pd and Pd-Ag was manufactured through electroless plating. The Pd-Ag membrane was annealed at 500°C for 10 h to form an alloy of Pd and Ag. It was confirmed that it became a Pd-Ag alloy through EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) analysis. Also, the thickness of the Pd, Pd-Ag plating layer was measured to be about 8.98 and 9.29 µm through SEM (Scanning Electron Microscope) analysis respectively. Hydrogen permeation experiment was performed using the H2 gas and mixed gas (H2 and N2) in the range of 350~450°C and 1-4 bar using the prepared hydrogen membrane. Under the H2 gas condition, the Pd and Pd-Ag membrane has a flux of up to 21.85 and 13.76 mL/cm2⋅min and also sepa- ration factors of 1216 and 361 were obtained in the mixed gas at 450°C and 4 bar conditions respectively.

참고자료

· 없음