DE102005052390A1 - Membrane structure for the separation of hydrogen or oxygen - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Membranaufbau und eine Verwendung eines Membranaufbaus zur Abscheidung von Wasserstoff oder Sauerstoff aus einem Gasgemisch angegeben. Der Membranaufbau weist eine temperaturbeständige, nicht poröse Polymermembran aus Polyimid oder Polyetherketon und eine Deckschicht, deren Dicke weniger als 100 nm beträgt, aus Edelmetall oder einer Edelmetallegierung auf.A membrane structure and the use of a membrane structure for the separation of hydrogen or oxygen from a gas mixture are specified. The membrane structure has a temperature-resistant, non-porous polymer membrane made of polyimide or polyether ketone and a cover layer, the thickness of which is less than 100 nm, made of noble metal or a noble metal alloy.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Membranaufbau zur Abtrennung von Wasserstoff oder Sauerstoff sowie eine Verwendung eines derartigen Membranaufbaus zur Abtrennung von Wasserstoff oder Sauerstoff.The The present invention relates to a membrane assembly for separation of hydrogen or oxygen and a use of such Membrane structure for the separation of hydrogen or oxygen.

Die Abscheidung von hochreinem Wasserstoff oder Sauerstoff aus einem Gasgemisch ist bei verschiedenen Prozessen erforderlich, beispielsweise zur Abtrennung von CO aus Reformat-Gas vor Zuleitung zu einer Brennstoffzelle, zur Wasserstoffrückgewinnung in petrochemischen Anlagen oder bei der Ammoniaksynthese oder zur Gewinnung von reinem Sauerstoff für Kraftwerke mit interner Kohlevergasung oder für die kontinuierliche Notversorgung von Passagieren, beispielsweise in Flugzeugen.The Separation of high purity hydrogen or oxygen from one Gas mixture is required in various processes, for example for separating CO from reformate gas before supplying it to a fuel cell, for hydrogen recovery in petrochemical plants or in ammonia synthesis or to Recovery of pure oxygen for power plants with internal coal gasification or for the continuous emergency supply of passengers, for example in planes.

Grundsätzlich ist es bekannt, Wasserstoff oder Sauerstoff durch eine Polymermembran oder eine Metallmembran, die für Wasserstoff bzw. Sauerstoff durchlässig sind, abzuscheiden.Basically It is known to hydrogen or oxygen through a polymer membrane or a metal membrane used for Hydrogen or oxygen are permeable to precipitate.

Der Artikel "Separation of Hydrogen from H2-CO Gas Mixtures Using amorphous Ca-Ni Alloy Films" von H. Sakaguchi et al., Journal of the Less-Common Metals, 171 (1991), Seiten 353 bis 356, beschreibt die Untersuchung der Wasserstoffabscheidung bei einem Membranaufbau mit einer Polymermembran aus Polyimid mit einer Dicke von 40 μm, mit einer Zwischenschicht aus Nickel mit einer Dicke von etwa 1 μm und mit einer Wasserstofftrennmembran aus einer Calcium-Nickel-Legierung mit einer Dicke von 0,1 bis 0,5 μm bei Temperaturen von 318 bis 388 K und bei Drücken bis 2,5 MPa.Of the Article "Separation of Hydrogen from H2-CO Gas Mixtures Using Amorphous Ca-Ni Alloy Films "by H. Sakaguchi et al., Journal of the Less-Common Metals, 171 (1991), pages 353-356, describes the study the hydrogen separation in a membrane structure with a polymer membrane of polyimide with a thickness of 40 μm, with an intermediate layer nickel with a thickness of about 1 μm and with a hydrogen separation membrane of a calcium-nickel alloy with a thickness of 0.1 to 0.5 μm at temperatures from 318 to 388 K and at pressures up to 2.5 MPa.

Der Artikel "Separation of a Gas Mixture through a Polymer Membrane Metallized with Palladium" von P.V. Mercea et al., Gas Separation & Purification, 1990, Vol. 4, September, Seiten 137 bis 140, beschreibt Untersuchungen eines Membranaufbaus mit einer PTFE-Membran mit einer Dicke von 70 μm und mit einer Deckschicht aus Palladium oder anderen Metallen mit einer Dicke von 0,1 μm bei Temperaturen von 26 bis 60°C und bei Drücken bis 1 MPa.Of the Article "Separation of a Gas Mixture through a Polymer Membrane Metallized with Palladium "by P.V. Mercea et al., Gas Separation & Purification, 1990, Vol. 4, September, pages 137 to 140, describes investigations a membrane construction with a PTFE membrane with a thickness of 70 μm and with a top layer of palladium or other metals with one Thickness of 0.1 μm at temperatures of 26 to 60 ° C and when pressed up to 1 MPa.

Bis heute sind keine brauchbaren Membranaufbauten verfügbar, die den Anforderungen hoher Temperaturbeständigkeit, hoher Druckbeständigkeit und hoher Separations- bzw. Abscheidungsraten gerecht werden.To Today, no useful membrane assemblies are available which the requirements of high temperature resistance, high pressure resistance and meet high separation or separation rates.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Membranaufbau und eine Verwendung eines Membranaufbaus zur Abscheidung von Wasserstoff oder Sauerstoff anzugeben, die auf einfache und kostengünstige Weise eine Abscheidung von Wasserstoff oder Sauerstoff bei hohen Temperaturen, wie Sie üblicherweise bei Prozessen auftreten, bei hohen Drücken und bei hoher Separations- bzw. Abscheidungsrate ermöglichen.Of the present invention is based on the object, a membrane structure and a use of a membrane assembly for the separation of hydrogen or indicate oxygen in a simple and inexpensive manner a separation of hydrogen or oxygen at high temperatures, as you usually do occur in processes, at high pressures and at high separation or deposition rate.

Die obige Aufgabe wird durch einen Membranaufbau gemäß Anspruch 1 oder eine Verwendung gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The The above object is achieved by a membrane structure according to claim 1 or a use according to claim 14 solved. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine nicht poröse Polymermembran, die insbesondere aus Polyimid oder Polyetherketon besteht und über 150°C temperaturbeständig ist, mit einer sehr dünnen Deckschicht aus Edelmetall oder einer Metallegierung als Trennschicht, die für Wasserstoff oder Sauerstoff durchlässig ist, zu versehen. Bei einer Dicke der Deckschicht von vorzugsweise weniger als 100 nm, insbesondere von weniger als 50 nm, sind sehr hohe Separations- bzw. Abscheidungsraten (Massen- oder Volumenstrom an abgeschiedenem Wasserstoff oder Sauerstoff pro Flächeneinheit des Membranaufbaus bei einer bestimmten Druckdifferenz) möglich.One An essential aspect of the present invention is a non-porous Polymer membrane, in particular of polyimide or polyetherketone exists and over 150 ° C is temperature resistant, with a very thin one Cover layer of noble metal or a metal alloy as a release layer, those for hydrogen or oxygen permeable is to provide. With a thickness of the cover layer of preferably less than 100 nm, in particular less than 50 nm, are very high separation or deposition rates (mass or volume flow on deposited hydrogen or oxygen per unit area the membrane structure at a certain pressure difference) possible.

Weitere Aspekte, Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Die einzige Figur zeigt:
eine schematische Schnittdarstellung eines vorschlagsgemäßen Membranaufbaus.Further aspects, features, characteristics and advantages of the present invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawing. The only figure shows:
a schematic sectional view of a proposed membrane structure.

Die Figur zeigt in einem schematischen Schnitt einen vorschlagsgemäßen Membranaufbau 1 mit einer Polymermembran 2, einer Deckschicht 3 und einem optionalen Träger 4.The figure shows a schematic section of a proposed membrane structure 1 with a polymer membrane 2 , a topcoat 3 and an optional carrier 4 ,

Die Polymermembran 2 ist nicht porös und dient einer vollflächigen Abstützung der Deckschicht 3. Sie ist unterbrechungsfrei und vorzugsweise zumindest im wesentlichen eben ausgebildet.The polymer membrane 2 is not porous and serves for a full-surface support of the cover layer 3 , It is uninterruptible and preferably at least substantially flat.

Die Polymermembran 2 ist vorzugsweise über 150°C temperaturbeständig, insbesondere sogar über 200°C oder über 300°C. Entsprechendes gilt für den gesamten Membranaufbau 1, der entsprechend universell zur Abscheidung von Wasserstoff oder Sauerstoff aus noch heißen Prozeßgasen, Reformat-Gasen oder dgl. einsetzbar ist.The polymer membrane 2 is preferably temperature resistant above 150 ° C, in particular even above 200 ° C or above 300 ° C. The same applies to the entire membrane structure 1 , which can be used universally for the separation of hydrogen or oxygen from still hot process gases, reformate gases or the like ..

Die Polymermembran 2 besteht vorzugsweise zumindest im wesentlichen aus Polyimid oder Polyetherketon(en), wobei grundsätzlich auch Mischungen möglich sind.The polymer membrane 2 preferably consists at least substantially of polyimide or polyether ketone (s), in principle, mixtures are possible.

Gemäß einer Ausführungsvariante besteht die Polymermembran zumindest im wesentlichen aus wasserstofffreiem Polyimid oder aus einem Polyimid, das Amid-, Ester- und/oder Ether-Gruppen enthält.According to one variant the polymer membrane consists at least substantially of hydrogen-free Polyimide or from a polyimide, the amide, ester and / or ether groups contains.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante besteht die Polymermembran 2 zumindest im wesentlichen aus Polyetherketonen, und zwar aus den normalen Polyetherketonen (PEK), bei denen jeweils eine Ether-Gruppe mit einer Keto-Gruppe verknüpft ist, aus Polyetheretherketonen (PEEK), aus Polyetherketonketonen (PEKK) oder aus Polyetheretherketonketonen (PEEKK).According to another embodiment, the polymer membrane is made 2 at least substantially of polyether ketones, namely of the normal polyether ketones (PEK), in which in each case an ether group is linked to a keto group, of polyetheretherketones (PEEK), of polyetherketone ketones (PEKK) or of polyetheretherketone ketones (PEEKK).

Die Polymermembran 2 ist vorzugsweise einschichtig bzw. einlagig ausgebildet. Jedoch kann die Polymermembran 2 bedarfsweise auch mehrschichtig bzw. -lagig ausgebildet sein. In diesem Fall besteht zumindest eine Schicht oder Lage zumindest im wesentlichen aus einem der vorgenannten Materialien für die Polymermembran 2.The polymer membrane 2 is preferably single-layered or single-layered. However, the polymer membrane can 2 If necessary, be formed multi-layered or -lagig. In this case, at least one layer or layer at least substantially consists of one of the aforementioned materials for the polymer membrane 2 ,

Zusätzlich oder alternativ kann die Polymermembran 2 auch faserverstärkt sein, beispielsweise durch Glas- oder Kohlefasern, um eine hohe Druckfestigkeit und Druckwechselbelastbarkeit bei geringer Dicke erreichen zu können.Additionally or alternatively, the polymer membrane 2 be fiber-reinforced, for example, by glass or carbon fibers in order to achieve a high compressive strength and Druckwechselbelastbarkeit with small thickness can.

Die Dicke der Polymermembran 2 beträgt vorzugsweise 1 bis 50 μm, insbesondere 5 bis 20 μm.The thickness of the polymer membrane 2 is preferably 1 to 50 microns, especially 5 to 20 microns.

Die Polymermembran 2 ist zumindest für Wasserstoff und/oder Sauerstoff durchlässig, ggf. auch unselektiv generell für Gase. Die eigentliche Trennung bzw. Separation erfolgt durch die dünne Deckschicht 3 aus Edelmetall oder einer Edelmetallegierung.The polymer membrane 2 is permeable at least for hydrogen and / or oxygen, possibly also unselective generally for gases. The actual separation or separation takes place through the thin cover layer 3 made of precious metal or a precious metal alloy.

Die Dicke der Deckschicht 3 beträgt vorzugsweise weniger als 100 nm, insbesondere weniger als 50 nm und insbesondere im wesentlichen 25 nm oder weniger. Die Dicke der Deckschicht 3 beträgt vorzugsweise weniger als 10%, insbesondere weniger als 1%, der Dicke der Polymermembran 2.The thickness of the cover layer 3 is preferably less than 100 nm, in particular less than 50 nm and in particular substantially 25 nm or less. The thickness of the cover layer 3 is preferably less than 10%, in particular less than 1%, of the thickness of the polymer membrane 2 ,

Vorzugsweise besteht die Deckschicht 3 zur Wasserstoffabscheidung zumindest im wesentlichen aus Palladium und/oder Platin oder einer Legierung mit Palladium und/oder Platin.Preferably, the cover layer consists 3 for hydrogen deposition at least substantially of palladium and / or platinum or an alloy with palladium and / or platinum.

Zur Sauerstoffabscheidung besteht die Deckschicht 3 vorzugsweise zumindest im wesentlichen aus Silber oder einer Silber-Legierung.For oxygen separation, the top layer consists 3 preferably at least substantially of silver or a silver alloy.

Die Deckschicht 3 liegt vorzugsweise vollflächig auf der Primärmembran 2 auf.The cover layer 3 is preferably on the entire surface of the primary membrane 2 on.

Vorzugsweise ist die Deckschicht 3 ohne Zwischenschicht oder Haftvermittler unmittelbar auf die Polymermembran 2 aufgebracht. Vorzugsweise ist die Deckschicht 3 auf die Polymermembran 2 gesputtert oder aufgedampft. Insbesondere ist die Deckschicht 3 durch Plasmabeschichtung, Verdampfung mittels eines Lichtbogens oder dgl. auf die Polymermembran 2 aufgebracht.Preferably, the cover layer is 3 without intermediate layer or adhesion promoter directly on the polymer membrane 2 applied. Preferably, the cover layer is 3 on the polymer membrane 2 sputtered or evaporated. In particular, the cover layer 3 by plasma coating, evaporation by means of an arc or the like on the polymer membrane 2 applied.

Die Deckschicht 3 ist nur sehr selektiv für Wasserstoff oder Sauerstoff durchlässig. Beispielsweise gestattet die Deckschicht 3 aus Palladium oder einer Palladium-Legierung eine Abscheidung von Wasserstoff mit einer Reinheit von 99,999 Gew.-%.The cover layer 3 is only very selective for hydrogen or oxygen permeable. For example, the topcoat allows 3 of palladium or a palladium alloy, a deposition of hydrogen with a purity of 99.999 wt .-%.

Der vorschlagsgemäße Membranaufbau 1 gestattet sehr hohe Separations- bzw. Abscheidungsraten.The proposed membrane structure 1 allows very high separation or deposition rates.

Weiter ist der vorschlagsgemäße Membranaufbau 1 auch bei verhältnismäßig hohen Temperaturen einsetzbar, beispielsweise zur Abscheidung von Wasserstoff aus einem noch heißen Reformat-Gas bei Temperaturen von 300 bis 400°C. Der abgeschiedene Wasserstoff kann dann unmittelbar einer nachgeordneten Brennstoffzelle zugeführt werden.Next is the proposed membrane structure 1 can also be used at relatively high temperatures, for example for the separation of hydrogen from a still hot reformate gas at temperatures of 300 to 400 ° C. The separated hydrogen can then be fed directly to a downstream fuel cell.

Um auch bei hohen Drücken über 1 MPa, vorzugsweise über 3 MPa, insbesondere über 5 MPa, arbeiten zu können, weist der Membranaufbau 1 vorzugsweise einen Träger 4 zur Abstützung der Polymermembran 2 – insbesondere auf der der Deckschicht 3 abgewandten Seite – auf. Der Träger 4 ist vorzugsweise porös oder gitterartig ausgebildet, wie in dem schematischen Schnitt angedeutet, um eine gute Gasabführung des Permeats zu gestatten.In order to be able to work even at high pressures above 1 MPa, preferably above 3 MPa, in particular above 5 MPa, the membrane structure has 1 preferably a carrier 4 for supporting the polymer membrane 2 - Especially on the top layer 3 opposite side - up. The carrier 4 is preferably formed porous or lattice-like, as indicated in the schematic section, to allow a good gas discharge of the permeate.

Der Träger 4 besteht vorzugsweise aus Keramik, Metall oder einem sonstigen geeigneten Material, insbesondere einem Verbundwerkstoff.The carrier 4 is preferably made of ceramic, metal or other suitable material, in particular a composite material.

Der Träger 4 ist vorzugsweise fest mit der Polymermembran 2 verbunden, so daß der Membranaufbau 1 eine Baueinheit bildet. Dies ist insbesondere einer guten Druckwechselbeständigkeit des Membranaufbaus 1 zuträglich.The carrier 4 is preferably solid with the polymer membrane 2 connected, so that the membrane structure 1 forms a structural unit. This is in particular a good pressure swing resistance of the membrane structure 1 conducive.

In dem schematischen Schnitt ist beispielhaft angedeutet, wie ein Gasstrom bzw. Gasgemisch 5 dem Membranaufbau 1 deckschichtseitig zugeführt wird, beispielsweise mit einer Strömung gemäß Pfeil P parallel zur Flachseite des Membranaufbaus 1 bzw. der Deckschicht 3. Der Membranaufbau 1 ist für Wasserstoff oder Sauerstoff durchlässig, der insbesondere aufgrund einer entsprechenden partialen Druckdifferenz von beispielsweise über 1 MPa, vorzugsweise über 3 MPa, insbesondere über 5 MPa, aus dem Gasgemisch 5 als Permeat – bei der Darstellung nach unten, also auf der Seite des Trägers 4 – abgeschieden wird. Das als Retentat verbleibende Gasgemisch 5 weist eine entsprechend verminderte Konzentration an Wasserstoff oder Sauerstoff auf. Dies ist in der Figur schematisch dadurch angedeutet, daß die Konzentration der nicht ausgefüllten Kreise, die Wasserstoff oder Sauerstoff repräsentieren, im Gasgemisch 5 bei der dargestellten Strömung entsprechend von links nach rechts abnimmt. Entsprechend wird auf der Abscheidungsseite bzw. Trägerseite ein Volumenstrom an Wasserstoff oder Sauerstoff als Permeat abgegeben.In the schematic section is indicated by way of example, such as a gas stream or gas mixture 5 the membrane structure 1 supplied cover layer side, for example, with a flow according to arrow P parallel to the flat side of the membrane structure 1 or the cover layer 3 , The membrane structure 1 is permeable to hydrogen or oxygen, which in particular due to a corresponding partial pressure difference of, for example, about 1 MPa, preferably about 3 MPa, in particular about 5 MPa, from the gas mixture 5 as permeate - in the presentation down, so on the side of the carrier 4 - is deposited. The remaining as a retentate gas mixture 5 has a correspondingly reduced Kon centered on hydrogen or oxygen. This is indicated schematically in the figure by the fact that the concentration of the unfilled circles, which represent hydrogen or oxygen, in the gas mixture 5 decreases correspondingly from left to right in the illustrated flow. Accordingly, a volume flow of hydrogen or oxygen is released as permeate on the deposition side or carrier side.

Bei Bedarf ist der vorschlagsgemäße Membranaufbau 1 auch umgekehrt betreibbar, also das Gasgemisch 5 trägerseitig zuführbar.If required, the proposed membrane structure 1 also reversible operable, so the gas mixture 5 can be fed on the carrier side.

Nachfolgend werden beispielhaft einige Einsatzmöglichkeiten des vorschlagsgemäßen Membranaufbaus 1 kurz erläutert: Der Membranaufbau 1 kann zur Abtrennung von Wasserstoff aus insbesondere noch heißem Reformat-Gas eingesetzt werden. Das Reformat-Gas wird von einem Reformer aus Kohlenwasserstoffen erzeugt. Für die Verwendung in Brennstoffzellen muß üblicherweise das in dem Reformat-Gas enthaltene Kohlenmonoxyd entfernt werden. Aufgrund der hohen Selektivität des vorschlagsgemäßen Membranaufbaus 1 wird das Kohlenmonoxyd zurückgehalten und (im wesentlichen ausschließlich) Wasserstoffgas abgetrennt, das unmittelbar für die Versorgung von Brennstoffzellen einsetzbar ist.Below are some examples of possible uses of the proposed membrane structure 1 briefly explained: The membrane structure 1 can be used for the separation of hydrogen from in particular still hot reformate gas. The reformate gas is produced by a hydrocarbon reformer. For use in fuel cells, usually the carbon monoxide contained in the reformate gas must be removed. Due to the high selectivity of the proposed membrane structure 1 The carbon monoxide is retained and separated (substantially exclusively) hydrogen gas, which is directly used for the supply of fuel cells.

Sauerstoff kann mit Hilfe des vorschlagsgemäßen Membranaufbaus 1 unmittelbar aus der Luft abgetrennt werden und beispielsweise für die interne Kohlevergasung in Kraftwerken oder für eine kontinuierliche Sauerstoff-Versorgung für sonstige Zwecke eingesetzt werden.Oxygen can with the help of the proposed membrane structure 1 be separated directly from the air and used for example for internal coal gasification in power plants or for a continuous oxygen supply for other purposes.

Der vorschlagsgemäße Membranaufbau 1 kann in der petrochemischen und Ammoniak-Industrie zur effizienten Rückgewinnung von Wasserstoff aus Produktgasen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen und/oder Drücken, eingesetzt werden.The proposed membrane structure 1 can be used in the petrochemical and ammonia industries for the efficient recovery of hydrogen from product gases, especially at elevated temperatures and / or pressures.

Claims (14)

Membranaufbau (1) zur Abscheidung von Wasserstoff oder Sauerstoff, mit einer vorzugsweise über 150°C temperaturbeständigen, nicht porösen Polymermembran (2), insbesondere aus Polyimid oder Polyetherketon, und mit einer Deckschicht (3), deren Dicke, vorzugsweise weniger als 100 nm beträgt, aus Edelmetall oder einer Edelmetallegierung.Membrane structure ( 1 ) for the separation of hydrogen or oxygen, with a preferably over 150 ° C temperature-resistant, non-porous polymer membrane ( 2 ), in particular of polyimide or polyether ketone, and with a cover layer ( 3 ), whose thickness is preferably less than 100 nm, of noble metal or a precious metal alloy. Membranaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranaufbau (1) und die Polymermembran (2) über 200°C, insbesondere über 300°C, temperaturbeständig sind.Membrane structure according to claim 1, characterized in that the membrane structure ( 1 ) and the polymer membrane ( 2 ) above 200 ° C, especially above 300 ° C, are temperature resistant. Membranaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermembran (2) aus wasserstofffreiem Polyimid oder aus einem Polyimid, das Amid-, Ester- und/oder Ether-Gruppen enthält, besteht.Membrane structure according to Claim 1 or 2, characterized in that the polymer membrane ( 2 ) of hydrogen-free polyimide or of a polyimide containing amide, ester and / or ether groups exists. Membranaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermembran (2) aus PEK, PEEK, PEKK oder PEEKK besteht.Membrane structure according to Claim 1 or 2, characterized in that the polymer membrane ( 2 ) consists of PEK, PEEK, PEKK or PEEKK. Membranaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Polymermembran (2) 1 bis 50 μm, insbesondere 5 bis 20 μm, beträgt.Membrane structure according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the polymer membrane ( 2 ) Is 1 to 50 μm, in particular 5 to 20 μm. Membranaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermembran (2) faserverstärkt ist.Membrane structure according to one of the preceding claims, characterized in that the polymer membrane ( 2 ) is fiber reinforced. Membranaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermembran (2) ein- oder mehrschichtig ausgebildet ist.Membrane structure according to one of the preceding claims, characterized in that the polymer membrane ( 2 ) is formed one or more layers. Membranaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3) zur Wasserstoffabscheidung aus Palladium und/oder Platin oder einer auf der Basis von Palladium Legierung mit Palladium und/oder Platin besteht.Membrane structure according to one of the preceding claims, characterized in that the cover layer ( 3 ) for hydrogen separation of palladium and / or platinum or based on palladium alloy with palladium and / or platinum. Membranaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3) zur Sauerstoffabscheidung aus Silber oder einer Silber-Legierung besteht.Membrane structure according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the cover layer ( 3 ) for oxygen deposition of silver or a silver alloy. Membranaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Deckschicht (3) weniger als 50 nm, insbesondere im wesentlichen 25 nm oder weniger, beträgt.Membrane structure according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the cover layer ( 3 ) is less than 50 nm, in particular substantially 25 nm or less. Membranaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Deckschicht (3) weniger als 10%, insbesondere weniger als 1%, der Dicke der Polymermembran (2) beträgt.Membrane structure according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the cover layer ( 3 ) less than 10%, in particular less than 1%, of the thickness of the polymer membrane ( 2 ) is. Membranaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3) auf die Polymermembran (2) gesputtert oder aufgedampft ist, insbesondere durch Plasmabeschichten.Membrane structure according to one of the preceding claims, characterized in that the cover layer ( 3 ) on the polymer membrane ( 2 ) is sputtered or evaporated, in particular by plasma coating. Membranaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranaufbau (1) einen vorzugsweise porösen oder gitterartigen Träger (4) zur Abstützung der Polymermembran (2) – insbesondere auf der der Deckschicht (3) abgewandten Seite – aufweist.Membrane structure according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane structure ( 1 ) a preferably porous or lattice-like support ( 4 ) for supporting the polymer membrane ( 2 ) - especially on the top layer ( 3 ) facing away - has. Verwendung des Membranaufbaus (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche zur Wasserstoffabscheidung oder Sauerstoffabscheidung, wobei dem Membranaufbau (1) ein Wasserstoff und/oder Sauerstoff enthaltendes Gasgemisch bei einer Temperatur über 200°C, insbesondere über 300°C, und/oder mit einem Druck über 0,1 MPa, vorzugsweise über 3 MPa, insbesondere über 5 MPa, zugeführt wird.Use of the membrane structure ( 1 ge according to one of the preceding claims for hydrogen separation or oxygen separation, wherein the membrane structure ( 1 ) a hydrogen and / or oxygen-containing gas mixture at a temperature above 200 ° C, in particular above 300 ° C, and / or at a pressure above 0.1 MPa, preferably above 3 MPa, in particular above 5 MPa, is supplied.
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