DE2307853B2 - Wasserstoff-Diffusionsmembran auf der Basis von Nickel - Google Patents
Wasserstoff-Diffusionsmembran auf der Basis von NickelInfo
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Description
ist anderen Seite steht die Membrane mit einem ge- nehmen. Dies gilt besonders für die intermetallische
eigneten Elektrolyten, z. B. 6 M KOH, in Kontakt und Verbindung Ti4Ni bis in den Bereich um die Verbin-
kann bei Vorhandensein einer positiven Gegenelektrode dung TiNi. Ti/Ni-Legierungen solcher Zusammen-
gis negative Wasserstoffelektrode wirksam werden. Setzungen wurden deswegen auch schon auf ihre Ver-
0,01 cm dicke Elektroden dieses Typs haben bei 200C 5 wendung als Wasserstoffspeicherelektroden unter-
μηα einem ρΗ2 = 1 atu eine Grenzstromdichte von sucht und auch vorgeschlagen (DT-OS 17 71239; Ener-
etwa 120 niA/cm2. gy Conv^ 10 183 bis 187 [1970]; E w e, H. M. Elek-
Sie wird durch den Diffusionswiderstand der Mem- trochemische Speicherung und Oxidation von Wasserbran
bedingt, der sich bei gegebener Dicke d = 0,01 cm stoff mit Titan-Nickel-Legierungen, Dissertation 1970,
aus dem Diffusionskoeffizienten von etwa 0,34-10-» 10 TU Braunschweig). Aus der letztgenannten Literaturcnis/s
bei 300C ergibt. Höhere Stromdichten lassen sich stelle ist für die Verbindung TiNi3 ausgesagt, daß sie
nur durch den Einsatz dünner Membranen oder durch keine Speicherfähigkeit für Wasserstoff aufweisen soll.
Temperaturerhöhung erreichen. Letztere bewirkt ein Dies steht auch in Übereinstimmung mit dem BeAnsteigen
des Diffusionskoeffizienten auf D (1000C) fund, daß die Zusammensetzung TiNi3 in alkalischem
= 2 · 10-e Cm1Vs; D (280° C) = 5-8 · 10-« cm*/s 15 Medium nicht korrodiert, was für die anderen Zusam-(B
e r s i e r, J., and K ü s s η e r, A., Diffusion coeffi- mensetzungen der Fall ist. Infolge der großen Dichtecient
of hydrogen in palladium-silver alloy electrodes, änderungen, die bei rien Phasen um die Zusammen-Proc.
Second Ing. Symp. on Fuel Cells, Brüssel, Setzungen Ti2Ni und NiTi bei der Wasserstoffaufnahme
19. bis 23. 6.1967, S. 303 bis 311). und Aufgabe eintreten, lassen sie sich nicht zur Was-
Grundsätzlich sind solche Elektroden von großem ao serstoffpermeation in technisch brauchbarem Ausmaß
Interesse im Zusammenhang mit Wasserstoff-Luft- benutzten.
Brennstoffzellen, da diese Elektroden die Verwen- In der DT-OS 15 92 274 ist eine Legierung von
dung von Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen ge- Nickel oder Titan mit Alkali- und Erdalkali-Metallen,
statten, wie sie etwa durch Reformierung von Kohlen- also eine Raney-Legierung gezeigt und angegeben, daß
Wasserstoffen erhalten werden. Die Billigkeit und gute »5 sich solche Legierungen bereits mit Hilfe von Wasser
Speicherfähigkeit von Kohlenwasserstoffen kann dann oder Alkoholen in Katalysatorpulver "erwandeln,
für Brennstoffzellen ausgenutzt werden. Dies ist jndoch die übliche Aktivierung, wie sie auch
Daß ein derartiger praktischer Einsatz der Pd/Ag- bei Raney-Nickel erfolgt, wo das weniger edle Metall
Membran-Elektroden in galvanischen Elementen bis- aus der Legierung herausgelöst und dabei das verblei-
hei nicht erfolgte, liegt daran, daß die Dauerstand- 30 bende Katalysatormetall aktiviert wird. Wie in der
festigkeit der Elektroden entweder wegen des sich Literaturstelle »Brennstoffelemente« von W. V i e 1-
ausbildenden Konzentrationsgradienten, der einen s t i c h, Verlag Chemie. 1965. S. 55, unten angegeben
Dichtegradienten zur Folge hat, oder wegen in ever- ist, ist z. B. bei Raney-Nickel eine Aufnahme von
sibler plastischer Verformungen aus mechanischen Wasserstoff in das Gitter nicht möglich. Es findet
Gründen unzureichend ist. Zum anderen sind auch die 35 lediglich eine sogenannte Korngrenzendiffusion statt,
erreichbaren Stromdichten wegen des Wasserstoff- Die daraus durch Verpressen hergestellten Mem-
partialdruckes (pH2 < 1 atm) in den Gasgemischen brane zeigen nur geringe Festigkeit und Korrisions-
nicht hoch genug. Auch die hohen Kosten stehen der festigkeit, obwohl ein Bindemittel verwendet wird.
Anwendung von Elektroden aus einer Pd/Ag-Legie- Auch der Wasserstofftransport durch sie ist für die
rung entgegen. 40 Praxis nicht befriedigend.
Für die verschiedenen Anwendungsfälle der Pd/Ag- Die Untersuchung der Diffusion von Wasserstoff an
Membrane ergeben sich damit zusammengefaßt fol- Ti2Ni und TiNi ergaben für die Diffusionskoeffizienten
gende Nachteile: hoher Preis, mechanische Instabili- eine Abhängigkeit von der Wasserstoffkonzentration,
tat und damit begrenzte Lebensdauer sowie nicht aus- Für das Ti2Ni lag der Diffusionskoeffizient im Hereich
reichender Diffusionskoeffizient bei niedriger Tempera- 45 höherer Wasserstoffkonzentrationen bei 1 bis 2 · 10 10
tür (unter z. B. 100 bis 2001C). Cm2Zs. Für die nickelreicheren Zusammensetzungen
Aufgabe der Erfindung ist eine Wasserstoff-Diffu- verringerte sich der Diffusionskoeffizient und betrug
sionsmembran auf der Basis von Nickel, die zur Ab- z. B. beim TiNi etwa 1 b;s ΙΟ"11 cm!/s, wie H. M. E w e
sorption von Wasserstoff in ihrem Gitter befähigt ist in der obengenannten Dissertation zeigt. Es war
und eine kleine Löslichkeit für Wasserstoff jedoch 50 daher außerordentlich überraschend, daß nun für die
einen großen Dirfusionskoeffizienten dafür aufweist, Verbindung TiNi3 ein Diffusionskoeffizient von
zur selektiven Abtrennung von Wasserstoff aus Was- D = 1 · 10~6 cm'/s bei Raumtemperatur gefunden
serstoff enthaltenden Gasgemischen. Diese Aufgabe wurde.
wird dadurch gelöst, daß die Membran aus einer Die Größe dieser Diffusionskoeffizienten übertrifft
Nickel-Titan-Legierung mit mehr als 50 Molprozent 55 den des Wasserstoffs in Palladium-Silber-Legierungen
Nickel besteht. um den Faktor 10. Der Wasserstofftransport, der ge-
Derartige Membrane eignen sich hervorragend zur maß DT-OS 15 92 274 bei Raney-Nickel 64 ml
selektiven Abtrennung von Wasserstoff aus Wasser- H^h · cm* bei 1000C beträgt, beträgt ζ Β. bei TiNi3
stoff enthaltenden Gasgemischen und somit auch z. B. schon bei Raumtemperatur 114,5 ml H8/h · cma. Dazur
Reinigung von Wasserstoff, insbesondere aber auch 60 mit erweist sich die Phase um die Zusammensetzung
als Zweiphasen-Wasserstoffelektroden in galvanischen TiNi3 als technisch besonders vorteilhaft für die VerZellen,
wendung zur Abtrennung von Wasserstoff aus Gasge-
Die Legierung Ni3Ti hat einen überraschend hohen mischen bzw. den Einsatz als porenfreie Wasserstoff-Diffusionskoeffizient
bei Raumtemperatur sowie eine membranelektrode im Vergleich zu der bisher dafür brauchbare Löslichkeit für Wasserstoff und eine gute 65 bekannten Pd/Ag-Legierung, aber auch zu Raneymechanische
Festigkeit im Betrieb. Nickel. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen,
Untersuchungen hatten gezeigt, daß Legierungen Membrane aus TiNi-Legierungen mit mehr als
aus Titan und Nickel in starkem Maße Wasserstoff auf- 50 Molprozent Ni, insbesondere mit der Zusammen-
| C | cm» H2 | [ Acm» | |
| cm3 atm | 114,5 | ||
| TiNi3 | 4,86-10 '* | ||
| TiNi | 5,9 -ΙΟ-3 | ||
| Ti2Ni | 14,1 | 5,8 ·10-7 | |
| Ni | 675 | 2,14 | |
| Pd25Ag | 820 | ||
| unmeßbar klein | |||
| 282 | |||
Setzung um TiNi3, für die eingangs erwähnten Anwen- M a 1 a s ρ i η a, F. P., Wasseretoffdjffuaonselektrode
düngen einzusetzen für Brennstoffelemente, DTAS 14 96 14d und DT-OS
Ein weiterer Vorteil der Legierungen um TiNi3 er- 14 96 172), amorphe Nickel-, Kobalt- oder Eisen- j
gibt sich daraus, daß entgegen dem allgemeinen Stand Borverbindungen . .; t
der Kenntnisse eine Löslichkeit für Wasserstoff be- 5 Die Herstellung solcher Membranen kann m an sich j a
itehL Sie überschreitet aber den Weit von 2,5 · 10"1 bekannter Weise durch metallurgische Verfahren, etwa \ \
Atomen Wasserstoff aus 1 TiNi3 oei Raumtemperatur Versinterung von Nickel- mit Titanpulver bzw. Titan- :
nicht und führt daher nicht zu Dichteänderungen im hydridpulver oder Erschmelzen der Legierung aus den v
Material, die zu dessen mechanischer Zerstörung füh- Metallen, erfolgen. Zweckmäßig werden zunächst Plat- f
ren. Auch in Hinsicht auf die Dauerstandsfestigkeit io ten hergestellt, die daiin nach bekannten Verfahren zu t
find daher Membranen aus den erfindungsgemäßen Membranen der gewünschten Dicke ausgewalzt wer- ι
Material den bisher bekannten Membranen aus Palla- den. Eine bevorzugte Ausführungsform des versinter- «,
dium-Siiber-Legierungen. überlegen. Die Permeation ten oder erschmolzenen Rohlings ist eine Platte von
von Wasserstoff durch TiNi3 (stöchiometrische Zusam- etwa 1 bis 2 mm Dicke, die nur ausgewalzt wird. Das
mensetzung) ist an Hand der folgenden tabellarisch zu- 15 Aufbringen der Wasserstoff-Ubertragungskatalysato-
»ammengesetzten Vergleichsversuche besonders deut- ren oder der Katalysatoren, welche der Polarisation
lieh gezeigt. der Elektrode entgegenwirken, kann vor oder nach
V^rcfhciVrM t dem Auswalzen erfolgen, je nachdem, welche Kataly-
versucnsDencM satormenge man auf der Menbran oder Elektrode zu
Vergleich der Gleichgewichtslöslichkeiten S und der ao haben wünscht.
Permeationsströme / für Wasserstoff bei Raumtem- Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:
peratur, Druckdifferenz T atm, Probendicke 0,05 cm „ · · _ 1 1
und Probenfläche 5 cm*. ö e 1 s ρ 1 e 1 1
Ni-Pulver (Korngröße etwa 5 μ) und Ti-Pulver
as (Korngröße etwa 50 μ) im stöchiometrischen Verhältnis
TiNi3 werden gemischt und mit 2 t/cm2 zu Platten
gepreßt. Anschließend werden die Platten in Wasserstoffstrom bei etwa 9500C verschiedene Zeitspannen
zwischen 2 und 8 Stunden getrempert und wieder auf 30 Raumtemperatur gebracht. Eine Temperzeit von
3 Stunden hat dabei besonders gute Ergebnisse geliefert. Die wasserstoffhaltigen Sinterplatten werden zerkleinert
und zu sogenanntem Standardpulver gemahlen Trotzdem die Einstellung des Gleichgewichts Was- (Korngröße etwa 50 μ).
serstoffpartialdruck im Gasvolumen gelöster Wasser- 35 Dieses Standardpulver wird dann in einem zweiten
stoff weniger gehemmt ist, als dies bei Palladium und Verfahrensschritt wieder zu Platten von 1 mm Dicke
seinen Silber-I egierungen der Fall ist, ist es vorteilhaft, gepreßt (15 t/cm2) und bei 9500C 10 Stunden lang im
durch an sich bekannte Aufbringung von Wasserstoff- Vakuum (unter 10-3 Torr) getempert. Die auf Raumübertragungskatalysatoren eine schnelle Gleichge- temperatur gebrachte, nun wasserstofffreie Platte läßt
wichtseinstellung bei Raumtemperatur zu ermöglichen. 40 sich dann durch Kaltwalzen auf die gewünschte Dicke
Diese Maßnahme ist besonders wichtig für den Einsatz von 0,1 bis 0,5 mm bringen.
der Membrane in galvanischen Elementen. Beispiele für Die Membran kann in der vorliegenden Form für
geeignete Wasserstoff-Ubertragungskatalysatoren sind die Abtrennung des Wasserstoffs durch Permeation
labei Uran- oder Titanhydride, Metall-Mohr aus eingesetzt werden.
Platin, Palladium oder Rhodium sowie aus Mischun- 45 .
Platin, Palladium oder Rhodium sowie aus Mischun- 45 .
gen von Palladium/Rhodium, Platin/Rhodium oder Beispiel 2
Platin/Imidium, Silizium, Raney-Metalle, Überzüge In verschiedenen Versuchen wurden das nach Beiaus
Legierungen von Palladium oder Tantal mit Pt, Rh, spiel 1 hergestellte Standardpulver einerseits, eine
In, Ag, Cu, Ni, Co oder Fe. Als besonders vorteilhaft stöchiometrisches Mischung von Nickel- und Titanhaben
sich nun auch das Ti2Ni und das TiNi sowie Mi- 50 pulver andererseits sowie eine stöchiometrische Mischungen
aus beiden ergeben. Demgemäß ist die Ober- schung von Nickelpulver und Titanschwamm, wobei
fläche der Wasserstoff-Diffusiosnsmembran Vorzugs- das Verhältnis jeweils der Zusammensetzung TiNi3 entweise
mit einem geeigneten Katalysator aktiviert, wo- sprach, wurde in einem Graphit-Schmelztiegel unter
bei Metallhydride, Metall-Mohre, insbesondere Edel- Vakuum auf mindestens 14000C gebracht, wobei es zu
metallmohre, oder Ti-Ni-Legierungen mit höchstens 55 einem kompakten, porenfreien Körper schmilzt. Nach
50 Molprozent Nickel bevorzugt sind. dem Abkühlen wird der Schmelzung auf die ge-
Beim Einsatz der Membran als Wasserstoff-Elektro- wünschte Dicke von 0,1 bis 0,5 mm kaltgewalzt,
den in galvanischen Zellen hat es sich darüber hinaus Als besonders zweckmäßig hat sich dabei ein
den in galvanischen Zellen hat es sich darüber hinaus Als besonders zweckmäßig hat sich dabei ein
als vorteilhaft erwiesen, auf die dem Elektrolyten züge- Schmelztiegel erwiesen, der einen rechteckigen, etwa
wandte Seite der Membran Katalysatoren abzuschei- 60 1 bis 2 mm tiefen Schmelzraum aufwies,
den, die die Polarisation der Elektrode niedrig halten. Die folgenden Beispiele zeigen das Aufbringen des
den, die die Polarisation der Elektrode niedrig halten. Die folgenden Beispiele zeigen das Aufbringen des
In dieser Hinsicht bevorzugt sind Abscheidungen von Wasserstoffübertragungskatalysators. Es werden einige
beispielsweise Kupfer, Raney-Metallen (K ü s s η e r, grundsätzliche Arbeitsweisen zur Herstellung bevor-A.,
Untersuchungen über den Mechanismus der kata- zugter Ausführungsformen der Membranen gezeigt,
lysierten Phasengrenzreaktion von Wasserstoff mit 65 .
Palladium, Tantal und Titan. Z. f. Elektrochem., 66 b e 1 s ρ 1 e l J
[8/9], 675 bis 679, 1962), Metall-Mohre (Os win, Eine nach Beispiel 1 oder 2 hergestellte Membran
H. G., Palmer, N. L, Chodosh, St. M., und wird nach sorgfältiger Reinigung durch Sandstrahlen
und Waschen mit Methanol in 4 N-KOH gegeben und etwa 20 Minuten kathodisch unter Verwendung von
Platingegenelektroden mit 30 mA/cm! belastet. Es tritt Gasentwicklung auf. Danach wird die Membran
aus dem Elektrolyten genommen und mit destilliertem Wasser gespült.
Taucht man die Membran dann in eine 1 bis 3% wäßrige Palladiumchloridlösung, so scheidet sich ein
festhaftendes Palladium-Mohr auf der Folie ab. Nach dem Waschen mit destilliertem Wasser und Trocknen
bei T = 80° C ist die Membran zur H2-Permeation einsatzbereit.
An Stelle der Palladiumlösung können auch andere Metall-Lösungen für die Mohr-Abscheidung eingesetzt
werden.
Eine nach Beispiel 1 oder 2 hergestellte Membran wird einseitig mit Ti-Pulver (10 μ) in dünner Schicht bestreut
und das Pulver mit einem Druck von 5 t/cm* in die Membran gepreßt oder eingewalzt. Anschließend
wird durch Behandeln der so präparierten Membran mit Wasserstoff bei T == 4000C 30 Minuten das Titan
in das Hydrid übergeführt.
Als Variante kann die andere Elektrolyt-Seite der Membran, wenn diese als Wasserstoff-Folienelektrode
eingesetzt werden soll, zur Verringerung der Polarisation folgendermaßen aktiviert werden: Die Membran
wird einseitig nach vorheriger Reinigung und Entfettung einem Abscheidungsbad ausgesetzt, das aus einer
wäßrigen Lösung von 30 g/l NiCl4 · 6 H2O, 100 g/l
ίο NH3 und 3 g/i NaBH4 besteht.
Die Abscheidung der Katalysatorschicht setzt bei Raumtemperatur ein. Nach 40 bis 60 Minuten bei
Raumtemperatur hat sich der Katalysator in glatter Schicht mit dunklem Glanz in genügender Dicke abgeschieden.
Die Membran wird dem Abscheidungsbad entnommen und ist nach dem Waschen mit destillierten:
Wasser einsatzbereit.
Selbstverständlich können die Membranen auch nach anderen ähnlichen, an sich bekannten Verfahren her
gestellt werden. Dies gilt auch für da? Aufbringen de;
Wasserstoff-Übertragungskatalysatoren oder der pola risationshemmenden Katalysatoren.
$0953
Claims (5)
1. Wasserstoff-Diffusionsmembran auf der Basis j = —D —-—.
von Nickel, die zur Absorption von Wasserstoff in 5 "
ihrem Gitter befähigt ist und eine kleine Löslichkeit . «?,:„„, (Cm1Is.) und d =
für Wasserstoff jedoch einen großen Diffusions- worin D = ^»onskoeffizient (cm Is) ™«a
koeffizienten dafür aufweist, zur selektiven Ab- Dicke der Scheibe (cm) bedeutet. Da_ der^Uic Ke ae
trennung von Wasserstoff aus Wasserstoff enthal- Scheibe oder Membran aus ^^^?
tenden Gasgemischen, dadurch gekenn-:» allgemeinen Grenzen gesetzt sm.d <*7°·^ ;
ζ e i c h η e t! daß die Membran aus einer Nickel- die Permeation im wesenthchen durch.J" E>^™
Titan-LegierungmitmehralsSOMolprozentNickel ^ΪΑ
2. Wasserstoff-Diffusionsmembran nach An- im Metall mit einer mehr oder weniger Jf
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mem- 15 Gitterauf weitung verbunden ist, die insbesondere
bran aus TiNi3 besteht. Vorliegen eines KonzeiUrat7 5^"? <£. pol«
3. Wasserstoff-Diffusionsmembran nach An- die mechanische Zerstörung der.Membran zu to ge
spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß min- haben. Ein großer Diffusionskoeffizient und ««
destenseineOberflächemiteinemWasserstoff-Über- Löslichkeit haben daher die wesentlichste Bedeutung
tragungskatalysator aktiviert ist. 2° für die Permeation. m„-,;nn /.ir
4. Verfahren zur Herstellung der Wasserstoff- Zur praktischen Ausnutzung der Pern leation zu
Diffusionsmembran nach Anspruch 1 bis 3, da- Abtrennung von Wasserstoff aus wasserst™^e"
durch gekennzeichnet, daß eine Nickel-Titan-Le- Gasgemischen haben sich das Palladium «™ β«« legierung mit mehr als 50 Molprozent Nickel in sondersPal!adium-Silber-Legierungen(z »■ **"*&:*>
einem zweistufigen Sinterprozeß aus Ti- und 25 (Platin Metals Rev., 6 [4], 130 [1962]),aberauch.Palla-Nickelpulver
hergestellt und anschließend zu einer dium-Bor- und Palladium-Gold-Legierungen (ui-kjz
Membran ausgewalzt oder die Legierung aus Ti 14 67 078 und 14 96 175) als geeignet erwiesen. So
und Ni erschmolzen und der Schmelzung zu einer sind heute Geräte im Handel, in denen au « dh,
Membran ausgewalzt wird. 500 C erwärmte Diffusionsrohre aus Pd Ag-Legierun-
5. Verwendung der Wasserstoff-Diffusionsmem- 30 gen eingesetzt sind, mit denen reinster Wasserston im
bran nach Anspruch 1 bis 3 als in alkalischem Laboratoriums-wie im technischen Maßstabdargestellt
Medium korrosionsfeste Wasserstoffelektrode in werden kann, wobei als wasserstoff haltige Gasgemische
galvanischen Zellen. solche dienen, die z. B. bei der Dampfreformierung, der
Crackung von Kohlenwasserstoffen, Methanol u. a. 35 oder bei der Ammoniak-Crackung anfallen. Der er-
haltene reine Wasserstoff kann dann z. B. für chemische Umsetzungen (z. B. Synthesen, Hydrierungen),
bei metallurgischen Verfahren (z. B. Schutzgas) oder
Di? Erfindung betrifft eine Wasserstoff-Diffusions- zur Versorgung von Brennstoffzellen, die mit Wassermembran
auf der Basis von Nickel, die zur Absorption 40 stoff als Reaktionsgas arbeiten, verwendet werden.
von Wasserstoff ir ihrem Gitter befähigt ist und eine Allerdings neigen auch Pd/Ag-Legierungen aus den
kleine Löslichkeit für Wasserstoff jedoch einen großen eingangs erwähnten Gründen beim Aufheizen unü
Diffusionskoeffizienten dafür aufweist, zur selektiven Abkühlen in Wasserstoffatmosphare stark zum VerAbtrennung
von Wasserstoff aus Wasserstoff enthalten- spröden. Dieser Nachteil muß dadurch ausgeschaltet
den Gasgemischen sowie das Verfahren zur Herstel- 45 werden, daß der Diffusionsteil einer Trenneinrichtung
lung und ihre Verwendung als in alkalischem Medium zunächst evakuiert und das Gasgemisch erst nach fcrkorrosionsfeste
Wasserstoffelektrode in galvanischen reichen der Betriebstemperatur eingelassen wird. Beim
Zellen Außerbetriebsetzen wird in gleicher Weise vorgegan-
Bekanntermaßen chemisorbieren die meisten Über- gen. Als weiterer Nachteil muß der relativ hohe Preis
gangsmetalle Wasserstoff an ihrer Oberfläche, und eine 50 der Pd/Ag-Legierung angesehen werden, der fur die Angroße
Zahl dieser Üburgangsmetalle können darüber lage zu hohen Investitionskosten fuhrt. Der Vorteil soihinaus
Wasserstoff in ihrem Gitter absorbieren. Das eher Einrichtungen ist, daß der technische Aulwano
heißt, sie besitzen eine merkliche Löslichkeit für Was- relativ gering und der Energiebedarf fur den betrierj
Berstoff, die zudem mit der Bildung von Hydridphasen recht klein ist. In Hinsicht auf die Betriebskosten ist
im Gleichgewicht stehen kann. Bringt man ein solches 55 eine solche Anlage dementsprechend sehr wiitscnatt-Metall
mit Wasserstoff in Kontakt, so wird sich ein lieh.
Gleichgewicht zwischen dem Partialdruck des Was- Außer zur Herstellung von reinem Wasserstoff lassen
eerstoffs pH2 und der Konzentration e des Wasser- sich Membranen aus Pd-Ag-Legierungen auch in
Stoffs in Gitter des Metalls einstellen. Verwendet man galvanischen Elementen als sogenannte Zwerpnaseneine
Metallscheibe, die auf der einen Seite mit einem 60 Elektroden einsetzen (V iclstich, N. Brennston-Wasserstoffpartialdruck
pH2 (1) und auf der anderen elemente, Verlag Chemie GmbH, Weinheim/Bergstraße
Seite mit einem Wasserstoffpartialdruck pH, (2) 1965, S. 34, 66 bis 73). Die Membran steht dabei auf
[pH. (1) > pH2 (2)] im Gleichgewicht steht, so bildet der einen Seite mit Wasserstoff oder einer Wasserstori
sich in der Nähe der Oberflächen dieser Scheibe die enthaltenden Gasmischung im therm ody namischen
Wasserstoffkonzentration Clundc2 (C1
> c2) aus. Die- 65 Gleichgewicht. Die schnelle Gleichsgewichtseinstellung
ser Konzentrationsunterschied bewirkt eine Diffusion auch bei Raumtemperatur wird dabei durch Autonnim
Inneren der Metallscheibe, als deren Folge der gen von Wasserstoff-Obertragungskatalysatoren auf
Wasserstoff aus dem einen Gasraum durch die Metall- die gasseitige Oberfläche der Membrane bewirkt. Aul
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732307853 DE2307853C3 (de) | 1973-02-17 | Wasserstoff-Diffusionsmembran auf der Basis von Nickel | |
| GB677374A GB1437047A (en) | 1973-02-17 | 1974-02-14 | Hyerogen-diffusion diaphragms |
| IT48333/74A IT1002909B (it) | 1973-02-17 | 1974-02-14 | Membrana per la separazione di idro geno da miscele di gas contenenti idrogeno |
| FR7405194A FR2218281B1 (de) | 1973-02-17 | 1974-02-15 | |
| US05/443,192 US3957534A (en) | 1973-02-17 | 1974-02-19 | Diaphragm for the separation of hydrogen from hydrogen-containing gaseous mixtures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732307853 DE2307853C3 (de) | 1973-02-17 | Wasserstoff-Diffusionsmembran auf der Basis von Nickel |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2307853A1 DE2307853A1 (de) | 1974-09-05 |
| DE2307853B2 true DE2307853B2 (de) | 1975-07-24 |
| DE2307853C3 DE2307853C3 (de) | 1976-03-25 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10011104B4 (de) * | 1999-03-09 | 2009-01-22 | The Agency Of Industrial Science And Technology | Verwendung einer Amorphen Ni-Legierungsmembran zur Abtrennung/Dissoziation von Wasserstoff |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10011104B4 (de) * | 1999-03-09 | 2009-01-22 | The Agency Of Industrial Science And Technology | Verwendung einer Amorphen Ni-Legierungsmembran zur Abtrennung/Dissoziation von Wasserstoff |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2307853A1 (de) | 1974-09-05 |
| GB1437047A (en) | 1976-05-26 |
| US3957534A (en) | 1976-05-18 |
| FR2218281B1 (de) | 1977-06-10 |
| IT1002909B (it) | 1976-05-20 |
| FR2218281A1 (de) | 1974-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |