工业催化专业毕业论文工业催化专业毕业论文 精品论文精品论文 钯铜合金复合膜的研制及其钯铜合金复合膜的研制及其性能测试性能测试关键词：溶胶关键词：溶胶- -凝胶法凝胶法 化学镀化学镀 钯铜合金复合膜钯铜合金复合膜 气体渗透气体渗透摘要：由于人们对石油、煤炭等资源的过度使用，使全世界面临着日益严重的 空气污染、温室效益、能源枯竭等严峻考验。而氢气作为化工原料及清洁能源， 其需求量迅猛增大，从而推动了人们对经济可行的氢气生产和分离技术的研究。 钯及其合金膜具有非常高的氢渗透选择性、良好的机械和热稳定性及催化活性 等一系列优点，渗氢用钯分离膜与膜反应器的制备与应用得到了深入广泛的研 究，钯膜的发展经历了最初的纯钯膜、钯合金膜和目前的钯复合膜。与传统的 纯 Pd 膜相比，Pd-Cu 合金复合膜在透氢方面展现出许多优良的性质，比如：较 高的氢气选择性和渗透速率；更好的防止氢脆现象产生；不易中毒；成本较低 等等。使得人们对 Pd-Cu 合金复合膜的研究热情日益高涨。 本文采用化学镀 的方法制备性能稳定的透氢 Pd-Cu 合金复合膜。Pd-Cu 合金复合膜的制备过程 主要分为三部分：一、复合膜载体部分，经过对多种载体性能的综合对比，得 出多孔不锈钢(PSS)材料具有耐高温、高压、有良好的机械强度、容易焊接加工， 而且其热膨胀系数与钯合金比较匹配等优点，因此本试验选用多孔不锈钢作为 载体；二、首先对不锈钢进行预处理，然后利用溶胶-凝胶 CeO2 成膜技术对不 锈钢表面进行修饰，从而减小其表面的孔径同时使其表面更加光滑，便于获得 均匀致密的 Pd-Cu 合金膜；三、对修饰过的不锈钢表面进行活化后，利用化学 镀的方法在其表面连续镀 Pd 膜和 Cu 膜，干燥后在程序升温炉中将其合金化。 最后成功制备了 Pd-Cu 合金复合膜。 利用扫描电镜(SEM)观察制备的 Pd-Cu 合金复合膜表面形貌，通过断面的照片得出 Pd-Cu 合金膜的厚度，结果显示， 利用化学镀的方法在修饰过的不锈钢上制得了致密均匀的 Pd-Cu 合金膜；X-射 线衍射技术(XRD)表征结果确定了膜层中 CeO2、Pd、Cu 及 Pd-Cu 合金的晶型和 晶粒大小；光电子能谱(XPS)测定了 Pd-Cu 合金膜的组成；最后利用自制的渗透 装置对 Pd-Cu 合金复合膜进行渗透性能测量，发现该膜的选择性能很好，稳定 后达到了较高的透氢通量；本文最后，分析了影响 Pd-Cu 合金复合膜性能的一 些表观及实质因素，结果表明，合金膜的组成、膜表面形貌、合金膜厚度、合 金膜的结构、渗透温度以及渗透压力对透氢速率都有影响。正文内容正文内容由于人们对石油、煤炭等资源的过度使用，使全世界面临着日益严重的空 气污染、温室效益、能源枯竭等严峻考验。而氢气作为化工原料及清洁能源， 其需求量迅猛增大，从而推动了人们对经济可行的氢气生产和分离技术的研究。 钯及其合金膜具有非常高的氢渗透选择性、良好的机械和热稳定性及催化活性 等一系列优点，渗氢用钯分离膜与膜反应器的制备与应用得到了深入广泛的研 究，钯膜的发展经历了最初的纯钯膜、钯合金膜和目前的钯复合膜。与传统的 纯 Pd 膜相比，Pd-Cu 合金复合膜在透氢方面展现出许多优良的性质，比如：较 高的氢气选择性和渗透速率；更好的防止氢脆现象产生；不易中毒；成本较低 等等。使得人们对 Pd-Cu 合金复合膜的研究热情日益高涨。 本文采用化学镀 的方法制备性能稳定的透氢 Pd-Cu 合金复合膜。Pd-Cu 合金复合膜的制备过程 主要分为三部分：一、复合膜载体部分，经过对多种载体性能的综合对比，得 出多孔不锈钢(PSS)材料具有耐高温、高压、有良好的机械强度、容易焊接加工， 而且其热膨胀系数与钯合金比较匹配等优点，因此本试验选用多孔不锈钢作为 载体；二、首先对不锈钢进行预处理，然后利用溶胶-凝胶 CeO2 成膜技术对不 锈钢表面进行修饰，从而减小其表面的孔径同时使其表面更加光滑，便于获得 均匀致密的 Pd-Cu 合金膜；三、对修饰过的不锈钢表面进行活化后，利用化学 镀的方法在其表面连续镀 Pd 膜和 Cu 膜，干燥后在程序升温炉中将其合金化。 最后成功制备了 Pd-Cu 合金复合膜。 利用扫描电镜(SEM)观察制备的 Pd-Cu 合金复合膜表面形貌，通过断面的照片得出 Pd-Cu 合金膜的厚度，结果显示， 利用化学镀的方法在修饰过的不锈钢上制得了致密均匀的 Pd-Cu 合金膜；X-射 线衍射技术(XRD)表征结果确定了膜层中 CeO2、Pd、Cu 及 Pd-Cu 合金的晶型和 晶粒大小；光电子能谱(XPS)测定了 Pd-Cu 合金膜的组成；最后利用自制的渗透 装置对 Pd-Cu 合金复合膜进行渗透性能测量，发现该膜的选择性能很好，稳定 后达到了较高的透氢通量；本文最后，分析了影响 Pd-Cu 合金复合膜性能的一 些表观及实质因素，结果表明，合金膜的组成、膜表面形貌、合金膜厚度、合 金膜的结构、渗透温度以及渗透压力对透氢速率都有影响。 由于人们对石油、煤炭等资源的过度使用，使全世界面临着日益严重的空气污 染、温室效益、能源枯竭等严峻考验。而氢气作为化工原料及清洁能源，其需 求量迅猛增大，从而推动了人们对经济可行的氢气生产和分离技术的研究。钯 及其合金膜具有非常高的氢渗透选择性、良好的机械和热稳定性及催化活性等 一系列优点，渗氢用钯分离膜与膜反应器的制备与应用得到了深入广泛的研究， 钯膜的发展经历了最初的纯钯膜、钯合金膜和目前的钯复合膜。与传统的纯 Pd 膜相比，Pd-Cu 合金复合膜在透氢方面展现出许多优良的性质，比如：较高的 氢气选择性和渗透速率；更好的防止氢脆现象产生；不易中毒；成本较低等等。 使得人们对 Pd-Cu 合金复合膜的研究热情日益高涨。 本文采用化学镀的方法 制备性能稳定的透氢 Pd-Cu 合金复合膜。Pd-Cu 合金复合膜的制备过程主要分 为三部分：一、复合膜载体部分，经过对多种载体性能的综合对比，得出多孔 不锈钢(PSS)材料具有耐高温、高压、有良好的机械强度、容易焊接加工，而且 其热膨胀系数与钯合金比较匹配等优点，因此本试验选用多孔不锈钢作为载体； 二、首先对不锈钢进行预处理，然后利用溶胶-凝胶 CeO2 成膜技术对不锈钢表 面进行修饰，从而减小其表面的孔径同时使其表面更加光滑，便于获得均匀致 密的 Pd-Cu 合金膜；三、对修饰过的不锈钢表面进行活化后，利用化学镀的方法在其表面连续镀 Pd 膜和 Cu 膜，干燥后在程序升温炉中将其合金化。最后成 功制备了 Pd-Cu 合金复合膜。 利用扫描电镜(SEM)观察制备的 Pd-Cu 合金复 合膜表面形貌，通过断面的照片得出 Pd-Cu 合金膜的厚度，结果显示，利用化 学镀的方法在修饰过的不锈钢上制得了致密均匀的 Pd-Cu 合金膜；X-射线衍射 技术(XRD)表征结果确定了膜层中 CeO2、Pd、Cu 及 Pd-Cu 合金的晶型和晶粒大 小；光电子能谱(XPS)测定了 Pd-Cu 合金膜的组成；最后利用自制的渗透装置对 Pd-Cu 合金复合膜进行渗透性能测量，发现该膜的选择性能很好，稳定后达到 了较高的透氢通量；本文最后，分析了影响 Pd-Cu 合金复合膜性能的一些表观 及实质因素，结果表明，合金膜的组成、膜表面形貌、合金膜厚度、合金膜的 结构、渗透温度以及渗透压力对透氢速率都有影响。 由于人们对石油、煤炭等资源的过度使用，使全世界面临着日益严重的空气污 染、温室效益、能源枯竭等严峻考验。而氢气作为化工原料及清洁能源，其需 求量迅猛增大，从而推动了人们对经济可行的氢气生产和分离技术的研究。钯 及其合金膜具有非常高的氢渗透选择性、良好的机械和热稳定性及催化活性等 一系列优点，渗氢用钯分离膜与膜反应器的制备与应用得到了深入广泛的研究， 钯膜的发展经历了最初的纯钯膜、钯合金膜和目前的钯复合膜。与传统的纯 Pd 膜相比，Pd-Cu 合金复合膜在透氢方面展现出许多优良的性质，比如：较高的 氢气选择性和渗透速率；更好的防止氢脆现象产生；不易中毒；成本较低等等。 使得人们对 Pd-Cu 合金复合膜的研究热情日益高涨。 本文采用化学镀的方法 制备性能稳定的透氢 Pd-Cu 合金复合膜。Pd-Cu 合金复合膜的制备过程主要分 为三部分：一、复合膜载体部分，经过对多种载体性能的综合对比，得出多孔 不锈钢(PSS)材料具有耐高温、高压、有良好的机械强度、容易焊接加工，而且 其热膨胀系数与钯合金比较匹配等优点，因此本试验选用多孔不锈钢作为载体； 二、首先对不锈钢进行预处理，然后利用溶胶-凝胶 CeO2 成膜技术对不锈钢表 面进行修饰，从而减小其表面的孔径同时使其表面更加光滑，便于获得均匀致 密的 Pd-Cu 合金膜；三、对修饰过的不锈钢表面进行活化后，利用化学镀的方 法在其表面连续镀 Pd 膜和 Cu 膜，干燥后在程序升温炉中将其合金化。最后成 功制备了 Pd-Cu 合金复合膜。 利用扫描电镜(SEM)观察制备的 Pd-Cu 合金复 合膜表面形貌，通过断面的照片得出 Pd-Cu 合金膜的厚度，结果显示，利用化 学镀的方法在修饰过的不锈钢上制得了致密均匀的 Pd-Cu 合金膜；X-射线衍射 技术(XRD)表征结果确定了膜层中 CeO2、Pd、Cu 及 Pd-Cu 合金的晶型和晶粒大 小；光电子能谱(XPS)测定了 Pd-Cu 合金膜的组成；最后利用自制的渗透装置对 Pd-Cu 合金复合膜进行渗透性能测量，发现该膜的选择性能很好，稳定后达到 了较高的透氢通量；本文最后，分析了影响 Pd-Cu 合金复合膜性能的一些表观 及实质因素，结果表明，合金膜的组成、膜表面形貌、合金膜厚度、合金膜的 结构、渗透温度以及渗透压力对透氢速率都有影响。 由于人们对石油、煤炭等资源的过度使用，使全世界面临着日益严重的空气污 染、温室效益、能源枯竭等严峻考验。而氢气作为化工原料及清洁能源，其需 求量迅猛增大，从而推动了人们对经济可行的氢气生产和分离技术的研究。钯 及其合金膜具有非常高的氢渗透选择性、良好的机械和热稳定性及催化活性等 一系列优点，渗氢用钯分离膜与膜反应器的制备与应用得到了深入广泛的研究， 钯膜的发展经历了最初的纯钯膜、钯合金膜和目前的钯复合膜。与传统的纯 Pd 膜相比，Pd-Cu 合金复合膜在透氢方面展现出许多优良的性质，比如：较高的 氢气选择性和渗透速率；更好的防止氢脆现象产生；不易中毒；成本较低等等。使得人们对 Pd-Cu 合金复合膜的研究热情日益高涨。 本文采用化学镀的方法 制备性能稳定的透氢 Pd-Cu 合金复合膜。Pd-Cu 合金复合膜的制备过程主要分 为三部分：一、复合膜载体部分，经过对多种载体性能的综合对比，得出多孔 不锈钢(PSS)材料具有耐高温、高压、有良好的机械强度、容易焊接加工，而且 其热膨胀系数与钯合金比较匹配等优点，因此本试验选用多孔不锈钢作为载体； 二、首先对不锈钢进行预处理，然后利用溶胶-凝胶 CeO2 成膜技术对不锈钢表 面进行修饰，从而减小其表面的孔径同时使其表面更加光滑，便于获得均匀致 密的 Pd-Cu 合金膜；三、对修饰过的不锈钢表面进行活化后，利用化学镀的方 法在其表面连续镀 Pd 膜和 Cu 膜，干燥后在程序升温炉中将其合金化。最后成 功制备了 Pd-Cu 合金复合膜。 利用扫描电镜(SEM)观察制备的 Pd-Cu 合金复 合膜表面形貌，通过断面的照片得出 Pd-Cu 合金膜的厚度，结果显示，利用化 学镀的方法在修饰过的不锈钢上制得了致密均匀的 Pd-Cu 合金膜；X-射线衍射 技术(XRD)表征结果确定了膜层中 CeO2、Pd、Cu 及 Pd-Cu 合金的晶型和晶粒大 小；光电子能谱(XPS)测定了 Pd-Cu 合金膜的组成；最后利用自制的渗透装置对 Pd-Cu 合金复合膜进行渗透性能测量，发现该膜的选择性能很好，稳定后达到 了较高的透氢通量；本文最后，分析了影响 Pd-Cu 合金复合膜性能的一些表观 及实质因素