JP2001137673A - Hydrogen separating composite - Google Patents

Hydrogen separating composite

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JP2001137673A
JP2001137673A JP32239999A JP32239999A JP2001137673A JP 2001137673 A JP2001137673 A JP 2001137673A JP 32239999 A JP32239999 A JP 32239999A JP 32239999 A JP32239999 A JP 32239999A JP 2001137673 A JP2001137673 A JP 2001137673A
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hydrogen
porous support
permeable membrane
selective permeable
hydrogen separation
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JP32239999A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsutama Boku
辰珠 朴
Koichi Sogabe
浩一 曽我部
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen separating composite which does not internally contain cracks and pinholes, has excellent heat resistance and adhesion property and has high hydrogen permeability. SOLUTION: The hydrogen separating composite consists of a hydrogen permselective membrane (1) of which the thickness t1 ranges from 0.05 to 10 μm and the thicknesses t2 in the portions thereof riding on the front ends of porous supporting bodies (2) are <=5 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水素を選択的に透
過する水素選択透過膜が多孔質支持体の表面に形成され
ている水素分離複合体に関する。
[0001] The present invention relates to a hydrogen separation composite in which a hydrogen selective permeable membrane for selectively permeating hydrogen is formed on the surface of a porous support.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素分離複合体は、水素を選択的に透過
する水素選択透過膜を多孔質支持体の表面に有し、水素
を分離精製するために用いられる。水素選択透過膜の形
成方法には、通常、無電解めっきと電解めっきとが組み
合わされて用いられる。すなわち、多孔質支持体の表面
に、まず無電解めっきにより、介在層が形成される。こ
の介在層は多孔質支持体の表面の細孔を狭くするだけ
で、細孔を塞ぐことはない。さらに、無電解めっきによ
り狭められた細孔を完全に塞ぐように、その上に電解め
っきにより緻密なPd等の水素選択透過膜が成膜され
る。この緻密な水素選択透過膜に対して水素を含む一定
圧力の混合ガスを接触させると、水素分子は緻密なPd
膜等の水素選択透過膜に吸着し、電子を放出してプロト
ンとしてPd等の水素選択透過膜中に浸入する。水素選
択透過膜に浸入したプロトンは、水素濃度の低い側に向
かって拡散し、水素選択透過膜を透過する。水素よりサ
イズの大きな元素はPd等の中に侵入することができな
い。電解めっきによって形成された緻密な水素選択透過
膜の後面においてプロトンと電子とは結合して水素分子
となる。この後、水素分圧の低い側に向かって、無電解
めっきの孔部および多孔質支持体中を通過する。この水
素を回収することにより、他のガス成分と分離して高純
度の水素ガスを回収することができる。
2. Description of the Related Art A hydrogen separation complex has a hydrogen selective permeable membrane on the surface of a porous support for selectively permeating hydrogen, and is used for separating and purifying hydrogen. In the method for forming the hydrogen selective permeable membrane, usually, a combination of electroless plating and electrolytic plating is used. That is, an intervening layer is first formed on the surface of the porous support by electroless plating. This intervening layer only narrows the pores on the surface of the porous support and does not block the pores. Further, a dense hydrogen selective permeable film such as Pd is formed thereon by electrolytic plating so as to completely cover the pores narrowed by the electroless plating. When a gaseous mixture containing hydrogen at a constant pressure is brought into contact with the dense hydrogen permselective membrane, hydrogen molecules become dense Pd.
It is adsorbed on a hydrogen selective permeable membrane such as a membrane, emits electrons, and penetrates as a proton into a hydrogen selective permeable membrane such as Pd. The protons that have entered the hydrogen permselective membrane diffuse toward the side where the hydrogen concentration is lower, and pass through the hydrogen permselective membrane. Elements larger than hydrogen cannot penetrate into Pd or the like. On the rear surface of the dense hydrogen permselective membrane formed by electrolytic plating, protons and electrons combine to form hydrogen molecules. After that, it passes through the holes of the electroless plating and the porous support toward the side where the hydrogen partial pressure is lower. By recovering this hydrogen, high-purity hydrogen gas can be recovered by separating it from other gas components.

【0003】上記の説明から分かるように、水素透過率
を高めるためには、次の4項目が重要である。 (a)水素選択透過膜の厚さを薄くする。プロトンの拡
散に要する時間を短縮するためである。 (b)多孔質支持体の気孔率を高くし、かつ多孔質支持
体の厚さを薄くする。分離された水素ガスの流通抵抗を
下げるためである。 (c)水素選択透過膜中での水素の拡散速度を高めるた
めに温度を上げる。 (d)水素分離複合体の入口と出口との水素分圧差を高
くする。
[0003] As can be seen from the above description, the following four items are important for increasing the hydrogen permeability. (A) The thickness of the hydrogen selective permeable membrane is reduced. This is for shortening the time required for proton diffusion. (B) The porosity of the porous support is increased, and the thickness of the porous support is reduced. This is for reducing the flow resistance of the separated hydrogen gas. (C) The temperature is increased to increase the diffusion rate of hydrogen in the hydrogen selective permeable membrane. (D) Increasing the hydrogen partial pressure difference between the inlet and the outlet of the hydrogen separation complex.

【0004】上記の4項目のうち、水素分離複合体にお
いて実施できる項目は、上記(a)および(b)の2項
目である。特に、(a)の水素選択透過膜を薄くするこ
とは、水素透過率を増やすだけでなく、高価なPd等の
材料の使用量を減らすことになるので、非常に好まし
い。ここで、水素透過率とは、単位時間(s)、単位膜
面積(m2)および単位膜間差圧(Pa)当りの水素透
過量(mol)をさす。しかしながら、Pd等の膜厚を
薄くしすぎるとPd等は膜の形状を自分自身でソリッド
に維持することができない。このため、従来、上記のよ
うに、多孔質セラミックス等の多孔質支持体によって、
薄くしたPd等の膜を支持している。また、Pd等の電
解めっき層をあまり薄くすると、電解めっき層のみでは
多孔質支持体の孔を完全に塞ぐことができなくなる。上
記したように、従来の技術では、無電解めっき層を介在
層として設けて、多孔質支持体の細孔径を小さくした上
で、電解めっき層により孔のない完全な水素選択透過膜
を形成している。
[0004] Of the above four items, the items that can be implemented in the hydrogen separation complex are the two items (a) and (b) described above. In particular, it is very preferable to reduce the thickness of the hydrogen selective permeable membrane in (a) because it not only increases the hydrogen permeability but also reduces the amount of expensive materials such as Pd. Here, the hydrogen permeability refers to a hydrogen permeation amount (mol) per unit time (s), unit membrane area (m 2 ), and unit transmembrane pressure (Pa). However, if the thickness of Pd or the like is too thin, Pd or the like cannot maintain its own solid shape. For this reason, conventionally, as described above, by a porous support such as porous ceramics,
It supports a thin film of Pd or the like. Further, if the electrolytic plating layer of Pd or the like is too thin, it is not possible to completely close the pores of the porous support with the electrolytic plating layer alone. As described above, in the conventional technique, an electroless plating layer is provided as an intervening layer, and after reducing the pore diameter of the porous support, a complete hydrogen-selective permeable membrane without pores is formed by the electrolytic plating layer. ing.

【0005】上記の水素選択透過膜は、めっきというウ
ェットプロセスによって多孔質支持体の上に形成されて
いる。薄い水素選択透過膜を無公害で形成するために
は、真空蒸着法等のドライプロセスで成膜することが望
ましい。各種のドライプロセスによる成膜プロセスが検
討された結果、イオンプレーティング法によって多孔質
支持体に水素選択透過膜を形成する提案がなされている
(特開平11−267477号公報)。
[0005] The hydrogen selective permeable membrane is formed on a porous support by a wet process called plating. In order to form a thin hydrogen selectively permeable film without pollution, it is desirable to form the film by a dry process such as a vacuum evaporation method. As a result of studying film formation processes by various dry processes, a proposal has been made to form a hydrogen selective permeable membrane on a porous support by an ion plating method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-267777).

【0006】また、近年、上記の水素分離複合体を燃料
電池に用いるために自動車に搭載する検討がなされてい
る。自動車用の燃料電池に水素分離複合体を用いる場
合、水素分離複合体は常温と高温とに交互にさらされる
熱サイクルを受けるので、水素選択透過膜が多孔質支持
体から剥離したり、水素選択透過膜に亀裂が発生する場
合が生じる。このため、上記の熱サイクルに耐えうる水
素分離複合体の提案がなされている(特開平10−28
850号公報)。この提案によれば、水素選択透過膜の
介在層として、多孔質支持体と水素選択透過膜との中間
の値の熱膨張率を有する材料を用い、その介在層を多孔
質支持体の表面の孔の一部を埋めるように形成する。そ
の介在層の上に、完全に孔を埋めるように、水素選択透
過膜が積層される。この中間的な熱膨張率を有する介在
層によって、この水素分離複合体の耐熱性は向上するこ
とが期待される。
[0006] In recent years, studies have been made to mount the above-mentioned hydrogen separation composite in an automobile for use in a fuel cell. When a hydrogen separation composite is used in a fuel cell for an automobile, the hydrogen separation composite undergoes a thermal cycle in which the hydrogen separation composite is alternately exposed to a normal temperature and a high temperature. Cracks may occur in the permeable membrane. For this reason, a hydrogen separation composite which can withstand the above-mentioned thermal cycle has been proposed (JP-A-10-28).
No. 850). According to this proposal, as the intervening layer of the hydrogen permselective membrane, a material having a coefficient of thermal expansion between the porous support and the hydrogen permselective membrane is used, and the intervening layer is formed on the surface of the porous support. It is formed so as to fill a part of the hole. A hydrogen selective permeable membrane is laminated on the intervening layer so as to completely fill the holes. The intermediate layer having an intermediate coefficient of thermal expansion is expected to improve the heat resistance of the hydrogen separation composite.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
水素分離複合体には、以下に示す問題がある。 1.水素選択透過膜の水素透過率が低い。
However, the above-mentioned hydrogen separation complex has the following problems. 1. The hydrogen permeability of the hydrogen permselective membrane is low.

【0008】水素透過率が低い原因として、(1)水素
選択透過膜の厚さ低減が不充分である、(2)多孔質支
持体の厚さが厚い、(3)多孔質支持体の気孔率が小さ
い、等が考えられる。これを改善するためには、水素選
択透過膜をさらに薄くすればよいが、水素選択透過膜を
単に薄くするだけでは、次の問題が発生する。 2.水素選択透過膜に亀裂やピンホールが内在する。
[0008] The causes of the low hydrogen permeability are (1) insufficient reduction of the thickness of the hydrogen selective permeable membrane, (2) thick porous support, and (3) pores of the porous support. It is possible that the rate is small. To improve this, the thickness of the hydrogen selective permeable membrane may be further reduced. However, simply reducing the thickness of the hydrogen selective permeable membrane causes the following problem. 2. Cracks and pinholes are inherent in the hydrogen selective permeable membrane.

【0009】亀裂やピンホールは水素選択透過膜を薄く
すればするほど生じやすくなる。また、多孔質支持体の
表面の細孔を水素選択透過膜によって、塞ぎにくくな
る。また、水素選択透過膜を薄くすると、水素選択透過
膜と多孔質支持体とのなじみが悪くなり、次の問題も発
生しやすくなる。 3.水素選択透過膜と多孔質支持体との密着強度が低下
する。
[0009] Cracks and pinholes are more likely to occur as the hydrogen selective permeable membrane is made thinner. Further, pores on the surface of the porous support are hardly closed by the hydrogen selective permeable membrane. Further, if the hydrogen permselective membrane is made thin, the conformity between the hydrogen permselective membrane and the porous support becomes poor, and the following problem is likely to occur. 3. The adhesion strength between the hydrogen selective permeable membrane and the porous support decreases.

【0010】水素選択透過膜の厚さがますます減少する
傾向にあるので、水素選択透過膜と多孔質支持体とのな
じみが悪くなり、上記の密着強度が低下する。これに加
えて、水素選択透過膜と多孔質支持体との界面構造が平
坦すぎるので、上記の密着強度はさらに低下する。ま
た、中間の熱膨張率の介在層を設ける上記の提案によ
り、水素選択透過膜の耐熱性は向上したが、自動車の燃
料電池に長期間使用すると、多孔質支持体自身に亀裂や
割れが発生する問題が明らかになった。 4.すなわち、多孔質支持体の耐熱性が不充分である。
[0010] Since the thickness of the hydrogen permselective membrane tends to decrease more and more, the affinity between the hydrogen permselective membrane and the porous support becomes poor, and the above-mentioned adhesion strength decreases. In addition, since the interface structure between the hydrogen selective permeable membrane and the porous support is too flat, the above-mentioned adhesion strength is further reduced. Although the heat resistance of the hydrogen permselective membrane has been improved by the above proposal of providing an intermediate layer having an intermediate coefficient of thermal expansion, cracks and cracks occur in the porous support itself when used for a long time in a fuel cell of an automobile. The problem is clear. 4. That is, the heat resistance of the porous support is insufficient.

【0011】耐熱性を十分高くするには、多孔質支持体
の曲げ強度、耐圧強度および耐熱性を高くしなければな
らない。特に、室温と500℃とを往復する熱サイクル
に耐える耐熱性を高める必要がある。
In order to sufficiently increase the heat resistance, the bending strength, pressure resistance and heat resistance of the porous support must be increased. In particular, it is necessary to increase the heat resistance to withstand a thermal cycle of reciprocating between room temperature and 500 ° C.

【0012】上記の特性が十分良好でない場合、強度を
確保するために多孔質支持体の厚さを大きくしたり、必
要な水素量を確保するために水素膜面積を大きくしなけ
ればならない。この結果、水素分離複合体の体積が嵩ば
ってしまう問題を生じる。しかし、この体積が嵩ばる問
題は、上記の諸性能が改善されることにより、自ずと解
決される問題である。
If the above properties are not sufficiently satisfactory, the thickness of the porous support must be increased to secure the strength, or the area of the hydrogen film must be increased to secure the required amount of hydrogen. As a result, there arises a problem that the volume of the hydrogen separation complex increases. However, this problem of increasing the volume is a problem that is naturally solved by improving the above-described various performances.

【0013】そこで、本発明の目的は、耐熱性および密
着性に優れ、亀裂やピンホールを内在しない水素透過率
が大きい水素分離複合体を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydrogen separation composite which is excellent in heat resistance and adhesion and has a large hydrogen permeability without cracks or pinholes.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の水素
分離複合体は、多孔質支持体の表面に水素を選択的に透
過させる水素選択透過膜が形成されている。その水素選
択透過膜の厚さt1が0.05μm〜10μmの範囲に
あり、その水素選択透過膜において、多孔質支持体の最
外表面を構成する先端部に載っている部分の厚さt2
5μm以下である。
In the hydrogen separation complex according to the first aspect of the present invention, a hydrogen selective permeable membrane for selectively permeating hydrogen is formed on the surface of a porous support. The thickness t 1 of the hydrogen selective permeable membrane is in the range of 0.05 μm to 10 μm, and the thickness t 1 of the portion of the hydrogen selective permeable membrane placed on the tip constituting the outermost surface of the porous support is 2 is 5 μm or less.

【0015】上記の構成により、水素ガス他の成分と分
離して精製することができる。上記の距離t1の下限を
0.05μmとするのは、0.05μm未満では多孔質
支持体の細孔を完全に塞ぐことが難しくなるからであ
る。上記t1の上限を10μmとするのは、10μmを
超えると水素透過率が大きく減少するからである。ま
た、このt1が10μmを超えると水素分離にとって有
効でない多孔質支持体の先端に載っている水素選択透過
膜の厚さt2が増大して、製造コストが増大するからで
ある。上記のt2の上限を5μmとするのは、5μmを
超えて厚くすると上記したt1が10μmを超えて厚く
なり水素透過率が低下するからである。また、水素分離
に有効でない部分の水素選択透過膜が増大するのを防止
して、高価な水素選択透過膜の使用量を抑制するためで
もある。このt2の下限は特に設けないが、この部分の
水素選択透過膜が全くないと多孔質支持体の突出部粒子
の側面と水素選択透過膜の側部との界面を伝って、他の
ガス成分のリークが生じる恐れがあるので、この界面リ
ークが発生しない程度の厚さがあることが望ましい。
According to the above configuration, the hydrogen gas and other components can be separated and purified. The lower limit of the distance t 1 is set to 0.05 μm because if it is less than 0.05 μm, it is difficult to completely close the pores of the porous support. The upper limit of the above-mentioned t 1 is set to 10 μm because if it exceeds 10 μm, the hydrogen permeability is greatly reduced. On the other hand, if t 1 exceeds 10 μm, the thickness t 2 of the hydrogen selective permeable membrane placed on the tip of the porous support which is not effective for hydrogen separation increases, and the production cost increases. To a 5μm upper limit of the above t 2 is because t 1 described above when the thickness exceeds a 5μm is lowered thicker becomes hydrogen permeability exceed 10 [mu] m. Another reason is to prevent an increase in the number of hydrogen selective permeable membranes in a portion that is not effective for hydrogen separation, and to reduce the amount of expensive hydrogen selective permeable membranes used. Although there is no particular lower limit for t 2 , if there is no hydrogen selective permeable membrane at this portion, other gas flows along the interface between the side surface of the projecting portion particles of the porous support and the side of the hydrogen selective permeable membrane. Since there is a possibility that component leakage may occur, it is desirable that the thickness be such that this interface leakage does not occur.

【0016】なお、上記の水素選択透過膜の厚さt1
よび多孔質支持体の最外表面を構成する先端部に載って
いる部分の厚さt2は、水素分離複合体の水素選択透過
膜を含む断面部分について、(a)走査型電子顕微鏡(S
EM:Scanning Electron Microscope)写真によって測定し
てもよいし、(b)EPMA(Electron Probe Micro Analys
is)や分析SEMなどによって元素分布をマッピングし
て測定してもよい。このt1およびt2の詳細な測定方法
については、実施の形態において説明する。
The thickness t 1 of the hydrogen selective permeable membrane and the thickness t 2 of the portion of the porous support at the tip portion constituting the outermost surface are determined by the selective hydrogen permeation of the hydrogen separation complex. (A) Scanning electron microscope (S
It may be measured by EM: Scanning Electron Microscope photograph, or (b) EPMA (Electron Probe Micro Analys).
is) or by analyzing the element distribution using an analytical SEM or the like. A detailed method of measuring t 1 and t 2 will be described in an embodiment.

【0017】請求項1の水素分離複合体においては、例
えば、請求項2の水素分離複合体のように、上記のt1
が0.05μm〜3μmの範囲にあり、上記のt2が2
μm以下であることが望ましい。
In the hydrogen separation complex of the first aspect, for example, as in the hydrogen separation complex of the second aspect, the above-mentioned t 1
Is in the range of 0.05 μm to 3 μm, and t 2 is 2
It is desirable that it is not more than μm.

【0018】上記のように、t1の上限を3μm、かつ
2の上限を2μmとすることにより、多孔質支持体の
細孔を完全に塞いだうえで、水素透過率を高め、高価な
水素選択透過膜の使用量を節減することができる。
As described above, by setting the upper limit of t 1 to 3 μm and the upper limit of t 2 to 2 μm, the pores of the porous support are completely closed, the hydrogen permeability is increased, and the cost is increased. The use amount of the hydrogen selective permeable membrane can be reduced.

【0019】請求項3の水素分離複合体では、請求項1
の水素分離複合体において、水素選択透過膜は、上記の
2が0.001μm以上となるように多孔質支持体を
覆っている。
In the hydrogen separation complex according to the third aspect, the first aspect is as follows.
In the hydrogen separation composite of the above, the hydrogen selective permeable membrane covers the porous support such that the above-mentioned t 2 is 0.001 μm or more.

【0020】この構成のように、0.001μm以上に
なるように水素選択透過膜を形成することにより、多孔
質支持体の突出部粒子の側面と水素選択透過膜の側部と
の間の界面を伝う、他のガス成分の界面リークを防止す
ることができる。この界面リークを防止するには、水素
選択透過膜は0.001μm以上、すなわち数原子層以
上あれば良い。しかし、0.001μm未満では、界面
リークを完全に防止できない。水素選択透過膜にかかる
圧力が衝撃的に非常に大きくなる場合にも界面リークを
完全に止めるためには、上記のt2は0.002μm以
上あることが望ましい。
By forming the hydrogen permselective membrane so as to have a thickness of 0.001 μm or more as in this configuration, the interface between the side surface of the protrusion particles of the porous support and the side of the hydrogen permselective film is formed. , The interface leak of other gas components can be prevented. In order to prevent this interface leak, the hydrogen selectively permeable membrane should be 0.001 μm or more, that is, several atomic layers or more. However, if the thickness is less than 0.001 μm, the interface leak cannot be completely prevented. In order to completely stop the interfacial leakage even when the pressure applied to the hydrogen selective permeable membrane becomes extremely large, it is desirable that the above-mentioned t 2 is 0.002 μm or more.

【0021】請求項4の水素分離複合体では、請求項1
〜3のいずれかの水素分離複合体において、多孔質支持
体の最外表面を構成する先端部粒子の各々を、多孔質支
持体の表面部の細孔の径が小さくなるように表面側から
覆っている、介在層が形成されている。
[0021] In the hydrogen separation complex according to the fourth aspect, the first aspect is as follows.
In each of the hydrogen separation complexes of any one of (1) to (3), each of the tip particles constituting the outermost surface of the porous support is separated from the surface side so that the diameter of the pores on the surface of the porous support becomes smaller. An overlying, intervening layer is formed.

【0022】この構成により、介在層は多孔質支持体の
細孔を狭めるので、この上に形成される水素選択透過膜
の厚さを薄くしても、この水素選択透過膜が細孔を完全
に塞ぐことができる。また、上記のt2を非常に薄くし
ても、極端な場合にはゼロにしても、水素ガス以外のガ
ス成分が界面リークにより分離された水素ガスの中に混
入することが防止される。さらに、この介在層により、
水素選択透過膜と多孔質支持体とのなじみが良くなり、
水素選択透過膜と多孔質支持体との密着強度を高めるこ
とができる。また、上記のようになじみが良くなったた
めに、水素選択透過膜に亀裂やピンホールが発生しにく
くなる。
According to this structure, the intervening layer narrows the pores of the porous support, so that even if the thickness of the hydrogen selective permeable membrane formed thereon is reduced, the hydrogen selective permeable membrane completely fills the pores. Can be closed. Further, even if the above-mentioned t 2 is made extremely thin or even zero in an extreme case, gas components other than the hydrogen gas are prevented from being mixed into the hydrogen gas separated by the interface leak. Furthermore, due to this intervening layer,
Familiarity between the hydrogen selective permeable membrane and the porous support is improved,
The adhesion strength between the hydrogen selective permeable membrane and the porous support can be increased. In addition, since the familiarity is improved as described above, cracks and pinholes are less likely to occur in the hydrogen selective permeable membrane.

【0023】請求項5の水素分離複合体では、請求項4
の水素分離複合体において、水素分離複合体の表面は、
介在層に覆われた多孔質支持体が露出している部分を含
み、水素選択透過膜は、該露出している部分の間におい
て介在層に覆われた多孔質支持体の表面部の細孔を封孔
している。
In the hydrogen separation complex according to claim 5, claim 4
In the hydrogen separation complex, the surface of the hydrogen separation complex is
Including a portion where the porous support covered with the intervening layer is exposed, the hydrogen permselective membrane includes pores at the surface of the porous support covered with the intervening layer between the exposed portions. Is sealed.

【0024】この構成によれば、水素選択透過膜はその
膜面が多孔質支持体の全ての突出部の上に載っていな
い。一般に、水素選択透過膜の膜面が多孔質支持体の突
出部に載っている箇所では、水素透過量が著しく低下す
る。なぜなら、水素選択透過膜を透過した水素が通過す
る通路が局所的に閉ざされているからである。したがっ
て、このような水素選択透過膜の箇所は水素透過という
点で効率性が大きく低下した非有効箇所ということがで
きる。上記請求項5の水素分離複合体によれば、この非
有効箇所が少なくなるので、高価な水素選択透過膜を必
要最小限に抑制することができ、製造コストを低減する
ことができる。さらに、多孔質支持体の突出部の先端に
よって、水素選択透過膜の膜を直接的に突き刺すように
大きな応力集中が生じる箇所がなくなるので、水素選択
透過膜に亀裂が発生しにくくなる。また、水素選択透過
膜は多孔質支持体の表面より深い位置で支えられるの
で、アンカー効果による支持がより強固になり、熱サイ
クル等における耐熱性を向上させることが可能となる。
According to this configuration, the hydrogen selective permeable membrane does not have its membrane surface resting on all protrusions of the porous support. Generally, at a portion where the membrane surface of the hydrogen selective permeable membrane is placed on the protruding portion of the porous support, the hydrogen permeation amount is significantly reduced. This is because the passage through which hydrogen that has passed through the hydrogen selective permeable membrane passes is locally closed. Therefore, it can be said that such a portion of the hydrogen permselective membrane is an ineffective portion where the efficiency is greatly reduced in terms of hydrogen permeation. According to the hydrogen separation complex of the fifth aspect, the number of ineffective portions is reduced, so that an expensive hydrogen selective permeable membrane can be suppressed to a necessary minimum, and the production cost can be reduced. Further, since there is no place where a large stress concentration occurs so as to directly pierce the membrane of the hydrogen selective permeable membrane due to the tip of the projecting portion of the porous support, cracks are less likely to occur in the hydrogen selective permeable membrane. Further, since the hydrogen selective permeable membrane is supported at a position deeper than the surface of the porous support, the support by the anchor effect becomes stronger, and the heat resistance in a heat cycle or the like can be improved.

【0025】請求項6の水素分離複合体では、請求項1
〜5のいずれかの水素分離複合体において、多孔質支持
体が窒化ケイ素で形成されている。
In the hydrogen separation complex according to claim 6, claim 1 is
In any one of the hydrogen separation composites according to any one of Items 1 to 5, the porous support is formed of silicon nitride.

【0026】多孔質窒化ケイ素は気孔率が大きいわりに
は高い強度を確保することができる。このため、多孔質
支持体の気孔率および厚さをともに薄くすることができ
る。その結果、水素選択透過膜を透過した水素が大きな
抵抗を受けずに多孔質支持体を通過できるので、単位面
積あたりの水素透過量を高めることができる。また、多
孔質窒化ケイ素は水素選択透過膜とのなじみが良いの
で、両者の密着強度を高めることができる。この結果、
室温と500℃程度の高温との熱サイクルに耐える耐熱
性も向上する。さらに、窒化ケイ素は曲げ強度、耐圧強
度および耐熱衝撃性に優れているので、多孔質支持体自
身が熱サイクルを受ける使用中に亀裂や割れが入るとい
う問題を解決することが可能となる。
The porous silicon nitride can secure high strength in spite of its high porosity. Therefore, both the porosity and the thickness of the porous support can be reduced. As a result, hydrogen permeating the hydrogen permselective membrane can pass through the porous support without receiving a large resistance, so that the amount of permeated hydrogen per unit area can be increased. In addition, since porous silicon nitride has good compatibility with the hydrogen selective permeable membrane, the adhesion strength between them can be increased. As a result,
The heat resistance that withstands a heat cycle between room temperature and a high temperature of about 500 ° C. is also improved. Furthermore, since silicon nitride is excellent in bending strength, compressive strength, and thermal shock resistance, it is possible to solve the problem that the porous support itself is cracked or cracked during use in which the porous support itself is subjected to a thermal cycle.

【0027】請求項7の水素分離複合体では、請求項6
の水素分離複合体において、窒化ケイ素は柱状のβ型窒
化ケイ素を含んでいる。
[0027] In the hydrogen separation complex according to the seventh aspect,
In the hydrogen separation composite of the above, the silicon nitride contains columnar β-type silicon nitride.

【0028】柱状のβ型窒化ケイ素が表面に形成されて
いると、多孔質支持体の表面の孔の径を微細にし、かつ
その孔を高密度に分布させることができる。したがっ
て、水素選択透過膜の形成時に水素選択透過膜を構成す
る担持粒子を小さくできるので、水素選択透過膜の厚さ
を薄くすることができる。また、互いに結合した柱状の
β型窒化ケイ素を含む多孔質支持体は、高い気孔率と高
い強度とを兼ね備えている。高い強度を有するために多
孔質支持体の厚さを薄くすることができ、分離された水
素ガスの通過に対する抵抗を小さくすることができる。
また、多孔質支持体の気孔率が高いために、分離された
水素ガスの通過に対する抵抗がさらに小さくなる。上記
した効果の総合により、水素透過率が格段に大きい水素
分離複合体を得ることが可能になる。
When the columnar β-type silicon nitride is formed on the surface, the diameter of the pores on the surface of the porous support can be reduced, and the pores can be distributed at a high density. Therefore, the size of the supported particles constituting the hydrogen selective permeable membrane can be reduced when the hydrogen selective permeable membrane is formed, so that the thickness of the hydrogen selective permeable membrane can be reduced. Further, the porous support containing columnar β-type silicon nitride bonded to each other has both high porosity and high strength. Since the porous support has high strength, the thickness of the porous support can be reduced, and the resistance to the passage of the separated hydrogen gas can be reduced.
Further, since the porosity of the porous support is high, the resistance to the passage of the separated hydrogen gas is further reduced. By combining the above effects, it is possible to obtain a hydrogen separation complex having a significantly higher hydrogen permeability.

【0029】さらに、上記の柱状のβ型窒化ケイ素は、
その柱状粒子がランダムな方向に延びて形成されるの
で、その上に水素選択透過膜が形成されると、柱状粒子
が水素選択透過膜に対してアンカー効果を発揮する。こ
のため、柱状のβ型窒化ケイ素と水素選択透過膜との間
の密着力が向上して、室温と500℃との間の熱サイク
ルにも剥離が発生しにくくなる。
Further, the above-mentioned columnar β-type silicon nitride is
Since the columnar particles are formed to extend in random directions, if a hydrogen selective permeable membrane is formed thereon, the columnar particles exert an anchoring effect on the hydrogen selective permeable membrane. Therefore, the adhesion between the columnar β-type silicon nitride and the hydrogen selective permeable membrane is improved, and peeling is less likely to occur even in a thermal cycle between room temperature and 500 ° C.

【0030】上記の請求項7の水素分離複合体において
は、例えば、請求項8の水素分離複合体のように、柱状
のβ型窒化ケイ素は、多孔質支持体中において50体積
%以上を占めることが望ましい。
In the hydrogen separation composite according to the seventh aspect, for example, as in the hydrogen separation composite according to the eighth aspect, the columnar β-type silicon nitride occupies 50% by volume or more in the porous support. It is desirable.

【0031】上記のように、多孔質支持体中における柱
状のβ型窒化ケイ素の体積%を50%以上とすることに
より、実質的に多孔質支持体がβ型窒化ケイ素で形成さ
れているのと同じ効果を得ることができる。すなわち、
柱状のβ型窒化ケイ素の体積%を50%以上とすること
により、水素選択透過膜の厚さを薄くすることができ、
さらに高い気孔率等の効果により、非常に大きな水素透
過率を得ることができる。
As described above, by setting the volume% of the columnar β-type silicon nitride in the porous support to 50% or more, the porous support is substantially formed of β-type silicon nitride. The same effect can be obtained. That is,
By setting the volume% of the columnar β-type silicon nitride to 50% or more, the thickness of the hydrogen selective permeable membrane can be reduced,
Due to the effect of a higher porosity and the like, an extremely large hydrogen permeability can be obtained.

【0032】また、上記の請求項7または8の水素分離
複合体は、例えば、請求項9の水素分離体のように、柱
状のβ型窒化ケイ素は、その気孔率が30%〜80%で
あり、その平均細孔径が0.05μm〜5μmであるこ
とが望ましい。
In the hydrogen separation complex according to claim 7 or 8, for example, as in the hydrogen separation body according to claim 9, columnar β-type silicon nitride has a porosity of 30% to 80%. The average pore diameter is desirably 0.05 μm to 5 μm.

【0033】柱状のβ型窒化ケイ素の気孔率が30%未
満では、分離された水素ガスの多孔質支持体の通過に対
する抵抗が高くなり、その結果、水素透過率が小さくな
る。一方、柱状のβ型窒化ケイ素の気孔率が80%を超
えると、多孔質支持体に必要とされる強度を確保できな
くなり、その厚さを厚くしなければならず、この結果、
分離された水素ガスの多孔質支持体の通過に対する抵抗
が高くなる。また、柱状のβ型窒化ケイ素の平均細孔径
の下限を0.05μmとするのは、0.05μm未満で
は柱状のβ型窒化ケイ素の突出部に載る水素選択透過膜
の厚さt2が、上記のt1に比較して厚くなりすぎるから
である。この結果、上記非有効箇所の水素選択透過膜の
割合が増大して製造コストが増大する。一方、柱状のβ
型窒化ケイ素の平均細孔径の上限を5μmとするのは、
5μmを超えると強度が低下し、かつ水素選択透過膜の
形成に際して水素選択透過膜を構成する担持粒子を小さ
くできず、水素選択透過膜の厚さも薄くすることができ
ないからである。
When the porosity of the columnar β-type silicon nitride is less than 30%, the resistance of the separated hydrogen gas to the passage through the porous support increases, and as a result, the hydrogen permeability decreases. On the other hand, when the porosity of the columnar β-type silicon nitride exceeds 80%, the strength required for the porous support cannot be secured, and the thickness must be increased.
The resistance to the passage of the separated hydrogen gas through the porous support is increased. Further, the lower limit of the average pore diameter of the columnar β-type silicon nitride is set to 0.05 μm, the thickness t 2 of the hydrogen selective permeable membrane on the columnar β-type silicon nitride protrusion is less than 0.05 μm, This is because the thickness becomes too large compared to the above-mentioned t 1 . As a result, the ratio of the hydrogen selective permeable membrane at the ineffective portion increases, and the manufacturing cost increases. On the other hand, the columnar β
The upper limit of the average pore diameter of the silicon nitride is 5 μm,
If the thickness exceeds 5 μm, the strength is reduced, and the size of the supported particles constituting the hydrogen selective permeable membrane cannot be reduced when the hydrogen selective permeable membrane is formed, and the thickness of the hydrogen selective permeable membrane cannot be reduced.

【0034】請求項1〜9のいずれかの水素分離複合体
においては、請求項10の水素分離複合体のように、水
素選択透過膜は、Pd、Ru、Pt、Rh、Ir、O
s、AuおよびAgのうちから選ばれた少なくとも1種
を含む金属膜であることが望ましい。
In the hydrogen separation complex according to any one of the first to ninth aspects, as in the hydrogen separation complex according to the tenth aspect, the hydrogen selective permeable membrane includes Pd, Ru, Pt, Rh, Ir, O, and O.
It is desirable that the metal film contains at least one selected from s, Au and Ag.

【0035】上記のPd、Ru、Pt、Rh、Ir、O
s、AuおよびAgは、いずれも水素のみを選択的に透
過させる膜を形成するので、水素を効率的に分離精製す
ることができる。
The above Pd, Ru, Pt, Rh, Ir, O
Since s, Au, and Ag all form a membrane that selectively allows only hydrogen, hydrogen can be separated and purified efficiently.

【0036】また、この水素選択透過膜は、請求項11
の水素分離複合体のように、シリカ、シリカ系ガラス、
ZrO2、ゼオライトおよびカーボンのうちから選ばれ
た少なくとも1種の多孔質膜を含むものであってもよ
い。シリカでは、ゾルゲル法により形成されたアモルフ
ァスシリカ膜、また、シリカ系ガラスでは、バイコール
系の多孔質ガラス膜が水素を分離する作用がある。ゼオ
ライトでは、Y型ゼオライトやMFI型、NaA型、F
AU型ゼオライトが水素を分離できることが知られてい
る。カーボンでは、カーボンナノチューブが水素分離作
用がある。
The hydrogen selective permeable membrane according to claim 11
Like hydrogen separation complex, silica, silica-based glass,
It may include at least one kind of porous membrane selected from ZrO 2 , zeolite and carbon. In silica, an amorphous silica film formed by a sol-gel method, and in silica-based glass, a Vycor-based porous glass film has an action of separating hydrogen. For zeolites, Y-type zeolites, MFI-type, NaA-type, F-type
It is known that AU-type zeolites can separate hydrogen. In carbon, carbon nanotubes have a hydrogen separating effect.

【0037】上記の多孔質膜も水素のみを選択的に透過
することで知られており、さらに腐食環境において腐食
されにくい特性を有する。
The above-mentioned porous membrane is also known to selectively permeate only hydrogen, and has a characteristic that it is hardly corroded in a corrosive environment.

【0038】介在層を有する全ての水素分離複合体にお
いては、請求項12の水素分離複合体のように、介在層
は、Mo、W、Ti、TiN、SiO2、NiおよびS
iのうちから選ばれた少なくとも1種を含むことが望ま
しい。
In all hydrogen separation composites having an intervening layer, the intervening layer is made of Mo, W, Ti, TiN, SiO 2 , Ni and S
It is desirable to include at least one selected from i.

【0039】上記の物質を含む介在層が多孔質支持体の
突出部の表面に形成されることにより、水素選択透過膜
と多孔質支持体とのなじみが良くなり、密着強度が向上
し、かつ水素選択透過膜に亀裂やピンホールが発生しに
くくなる。また、水素ガス以外の他の成分のガスが界面
リークにより水素ガス中に混入することを防止すること
ができる。
By forming the intervening layer containing the above substance on the surface of the protruding portion of the porous support, the affinity between the hydrogen selective permeable membrane and the porous support is improved, the adhesion strength is improved, and Cracks and pinholes are less likely to occur in the hydrogen selective permeable membrane. Further, it is possible to prevent a gas of a component other than the hydrogen gas from being mixed into the hydrogen gas due to an interface leak.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施の
形態について説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0041】(実施の形態1)図1は、柱状のβ型窒化
ケイ素2を多孔質支持体として、その表面に水素選択透
過膜1を成膜した水素分離複合体の表面部分の模式的断
面図である。ここで、t1およびt2の測定方法について
詳細に説明する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic cross section of a surface portion of a hydrogen separation complex in which a columnar β-type silicon nitride 2 is used as a porous support and a hydrogen selective permeable membrane 1 is formed on the surface thereof. FIG. Here, a method for measuring t 1 and t 2 will be described in detail.

【0042】まず、(a)SEM写真による測定方法に
ついて説明する。(1)最初に、水素分離複合体の水素
選択透過膜1を含む表面断面部分をラッピングにより鏡
面に仕上げる。(2)RIE(Reactive Ion Etching)法
などにより軽くエッチングし、多孔質支持体粒子2と水
素選択透過膜1との境界を鮮明に浮かび上がらせる。
(3)2千倍以上の倍率で、その表面断面部分のSEM
写真を撮影する。(4)SEM写真において、図1に示
すように、t11〜t15、t21〜t25を測定する。t 11
15は、写真の横軸を6等分した間の5点の位置で、水
素選択透過膜の最表面から最深部までの距離を測定す
る。その測定値の平均値をt1とする。ただし、極端に
厚かったり薄かったりする位置の部分は除外する。例え
ば、その位置での上記距離が、他の位置での上記距離の
2倍以上、または半分以下の場合は除外することが望ま
しい。また、実施の形態3に示す水素選択透過膜の表面
位置の予測がつく場合を除いて、多孔質支持体が最外表
面を形成する場合も除外することが望ましい。除外する
位置がある場合であっても、3点以上の測定で平均値を
出し、3点未満の場合はその写真で測定しないことが望
ましい。t21〜t25は、写真中の多孔質支持体の最外表
面を構成する粒子の先端部に載っている水素選択透過膜
の厚さを任意の個所で5点測定する。t2はその平均値
とする。
First, (a) the measurement method based on the SEM photograph
explain about. (1) First, hydrogen in the hydrogen separation complex
The surface cross section including the permselective membrane 1 is mirrored by lapping.
Finish on the surface. (2) RIE (Reactive Ion Etching) method
Etching lightly with the porous support particles 2 and water
The boundary with the element selectively permeable membrane 1 is clearly brought out.
(3) SEM of the surface cross section at a magnification of 2000 times or more
Take a photo. (4) As shown in FIG.
As t11~ TFifteen, Ttwenty one~ Ttwenty fiveIs measured. t 11~
tFifteenIs the position of water at five points while the horizontal axis of the photograph is divided into six equal parts.
Measure the distance from the outermost surface to the deepest part of the elemental selective permeable membrane.
You. The average of the measured values is t1And However, extremely
Exclude thick and thin locations. example
If the distance at that position is
It is desirable to exclude cases that are more than twice or less than half
New Further, the surface of the hydrogen selective permeable membrane described in Embodiment 3
Unless the position can be predicted, the porous support
It is desirable to exclude the case where a surface is formed. exclude
Even if there is a position, the average value is obtained by measuring three or more points.
If there are less than 3 points, it is hoped that no
Good. ttwenty one~ Ttwenty fiveIndicates the outermost surface of the porous support in the photograph
Hydrogen permselective membrane resting on the tip of the particles that make up the surface
Is measured at five points at arbitrary locations. tTwoIs its average
And

【0043】次に、(b)EPMAや分析SEMなどに
よる元素分布マッピング方法について説明する。(1)
SEM写真の場合と同様に、水素分離複合体の水素選択
透過膜1を含む表面断面部分をラッピングにより鏡面に
仕上げる。(2)2千倍以上の倍率で、その表面断面部
分をEPMAや分析SEMなどで構成成分の元素を面内
マッピングし、多孔質支持体粒子と水素選択透過膜の境
界および存在位置を明確にする。(3)元素マッピング
写真において、図1に示すように、t11〜t15、t21
25を測定する。t11〜t15は、写真の横軸を6等分し
た間の5点の位置で、水素選択透過膜の最表面から最深
部までの距離を測定する。その測定値の平均値をt1
する。ただし、極端に厚かったり薄かったりする位置の
部分は除外する。例えば、その位置での上記距離が、他
の位置での上記距離の2倍以上、または半分以下の場合
は除外することが望ましい。また、実施の形態3に示す
水素選択透過膜の表面位置の予測がつく場合を除いて、
多孔質支持体が最外表面を形成する場合も除外すること
が望ましい。除外する位置がある場合であっても、3点
以上の測定で平均値を出し、3点未満の場合はその写真
で測定しないことが望ましい。t21〜t25は、写真中の
多孔質支持体の最外表面を構成する粒子の先端部に載っ
ている水素選択透過膜の厚さを任意の個所で5点測定す
る。t2はその平均値とする。
Next, (b) an element distribution mapping method using EPMA or analytical SEM will be described. (1)
As in the case of the SEM photograph, the surface section including the hydrogen selective permeable membrane 1 of the hydrogen separation complex is mirror-finished by lapping. (2) At a magnification of 2,000 or more, the surface cross-section is subjected to in-plane mapping of constituent elements by EPMA or analytical SEM, etc., and the boundary between the porous support particles and the hydrogen selective permeable membrane and the existing position are clearly defined. I do. (3) In the element mapping photograph, as shown in FIG. 1, t 11 to t 15 and t 21 to
to measure the t 25. From t 11 to t 15 , the distance from the outermost surface to the deepest part of the hydrogen selective permeable membrane is measured at five points while the horizontal axis of the photograph is equally divided into six. The average value of the measured values is defined as t 1 . However, extremely thick or thin portions are excluded. For example, it is desirable to exclude the case where the distance at that position is twice or more or half or less of the distance at another position. Further, except for the case where the surface position of the hydrogen selective permeable membrane shown in Embodiment 3 can be predicted,
It is desirable to exclude the case where the porous support forms the outermost surface. Even if there is a position to be excluded, it is desirable that the average value is obtained by measurement of three or more points, and that if it is less than three points, no measurement is performed on the photograph. t 21 ~t 25 measures 5 points thickness at any point of the hydrogen-permselective membrane resting on tip of the particles constituting the outermost surface of the porous support in the photograph. t 2 is the average value.

【0044】上記の要領で測定した水素選択透過膜1の
厚さt1は0.05〜10μm、望ましくは0.05〜
3μmの範囲とする。また、t2は5μm以下、望まし
くは2μm以下とする。さらに、0.001μm以上と
することが望ましい。柱状のβ型窒化ケイ素でできた多
孔質支持体の全体的な形状は、円板、円筒、モノリス、
ハニカム状のエレメントを束ねたもの等、どのような形
状であってもよい。
The thickness t 1 of the hydrogen selective permeable membrane 1 measured in the above manner is 0.05 to 10 μm, preferably 0.05 to 10 μm.
The range is 3 μm. Further, t 2 is set to 5 μm or less, preferably 2 μm or less. Further, the thickness is desirably 0.001 μm or more. The overall shape of the porous support made of columnar β-type silicon nitride is a disk, cylinder, monolith,
Any shape such as a bundle of honeycomb-shaped elements may be used.

【0045】柱状のβ型窒化ケイ素は、気孔率が高いわ
りに強度が高い。したがって、高い気孔率の多孔質支持
体を薄くすることができる。この結果、水素選択透過膜
の単位面積あたりの水素透過率を大きくすることができ
る。また、水素選択透過膜と柱状のβ型窒化ケイ素とは
なじみがよく、柱状のβ型窒化ケイ素の突出部のアンカ
ー効果も加わり、水素選択透過膜の耐剥離性が向上す
る。さらに、柱状のβ型窒化ケイ素はそれ自体、高温強
度が高く、耐熱性が高いので、室温と500℃との間の
加熱サイクルを受けても耐えることができる。
The columnar β-type silicon nitride has a high porosity but a high strength. Therefore, the porous support having a high porosity can be thinned. As a result, the hydrogen permeability per unit area of the hydrogen selective permeable membrane can be increased. In addition, the hydrogen selective permeable membrane and the columnar β-type silicon nitride are well compatible, and the anchoring effect of the projection of the columnar β-type silicon nitride is added, so that the peeling resistance of the hydrogen selective permeable membrane is improved. Furthermore, since the columnar β-type silicon nitride itself has high high-temperature strength and high heat resistance, it can withstand a heating cycle between room temperature and 500 ° C.

【0046】(実施の形態2)図2および図3は、実施
の形態2における水素分離複合体の表面部分の模式的断
面図である。実施の形態2では、介在層3が水素選択透
過膜1と柱状のβ型窒化ケイ素2との間に介在してい
る。図2は介在層3が柱状のβ型窒化ケイ素の突出部に
深く入り、このため水素選択透過膜1は、ほとんど介在
層の上に形成されている。これに対して、図3の場合
は、介在層3が上記突出部の表面側にのみ形成されてい
て、水素選択透過膜1は上記突出部を深く入った位置に
おいて、直接突出部に接触している。介在層がある場合
のt1およびt2の測定の仕方は、図2および図3に示す
通りである。基本的に、図1の説明と同じ測定要領で測
定する。ただし、介在層3が形成された分だけ、多孔質
支持体の細孔の径は小さくなるので、介在層の部分は多
孔質支持体が拡大したものとして扱う。
(Embodiment 2) FIGS. 2 and 3 are schematic sectional views of a surface portion of a hydrogen separation complex according to Embodiment 2. FIG. In the second embodiment, the intervening layer 3 is interposed between the hydrogen selective permeable membrane 1 and the columnar β-type silicon nitride 2. FIG. 2 shows that the intervening layer 3 is deeply inserted into the columnar β-type silicon nitride projecting portion, so that the hydrogen selective permeable membrane 1 is almost formed on the intervening layer. On the other hand, in the case of FIG. 3, the intervening layer 3 is formed only on the surface side of the protrusion, and the hydrogen selective permeable membrane 1 directly contacts the protrusion at a position deep in the protrusion. ing. The method of measuring t 1 and t 2 when there is an intervening layer is as shown in FIGS. Basically, the measurement is performed in the same manner as described with reference to FIG. However, since the diameter of the pores of the porous support becomes smaller by the amount of the intervening layer 3, the portion of the intervening layer is treated as an enlarged porous support.

【0047】上記の介在層のために表面部の細孔の径が
小さくなり、水素選択透過膜の厚さを薄くしても、水素
選択透過膜が細孔を完全に塞ぐことが可能となる。ま
た、上記のt2を0.001μm未満にしても、または
ゼロにしても、水素ガス以外の物質が界面リークにより
水素ガスの中に混入することを防止できる。さらに、介
在層により水素選択透過膜と多孔質支持体とのなじみが
良くなり、水素選択透過膜と多孔質支持体との密着強度
を高めることができる。また、水素選択透過膜と多孔質
支持体とのなじみが良くなったために水素選択透過膜に
亀裂やピンホールが発生しにくくなる。
Due to the above-mentioned intervening layer, the diameter of the pores on the surface becomes small, and even if the thickness of the hydrogen selective permeable membrane is reduced, the hydrogen selective permeable membrane can completely close the pores. . Further, even if the above-mentioned t 2 is less than 0.001 μm or even zero, it is possible to prevent substances other than the hydrogen gas from being mixed into the hydrogen gas due to interfacial leakage. Further, the intervening layer improves the conformity between the hydrogen selective permeable membrane and the porous support, and can increase the adhesion strength between the hydrogen selective permeable membrane and the porous support. Further, since the affinity between the hydrogen selective permeable membrane and the porous support is improved, cracks and pinholes are less likely to occur in the hydrogen selective permeable membrane.

【0048】(実施の形態3)図4は、実施の形態3に
おける水素分離複合体の表面部分の模式的断面図であ
る。実施の形態3では、水素選択透過膜1が完全に表面
を覆っていずに、介在層3によって覆われた柱状のβ型
窒化ケイ素2が表面に顔を出している。介在層がある場
合のt1およびt2の測定の仕方は、図4に示す通りであ
る。基本的に、図1〜図3の説明と同じ測定要領で測定
する。この構成によれば、非有効箇所が少なくなるの
で、高価な水素選択透過膜を必要最小限に抑えることが
できる。また、上記の介在層で覆われた突出部で水素選
択透過膜を突き刺すように応力集中が生じないので、水
素選択透過膜に亀裂が発生しにくくなる。
(Embodiment 3) FIG. 4 is a schematic sectional view of a surface portion of a hydrogen separation complex according to Embodiment 3. In the third embodiment, the hydrogen selective permeable membrane 1 does not completely cover the surface, but the columnar β-type silicon nitride 2 covered by the intervening layer 3 is exposed on the surface. The method of measuring t 1 and t 2 when there is an intervening layer is as shown in FIG. Basically, the measurement is performed in the same manner as described with reference to FIGS. According to this configuration, the number of ineffective portions is reduced, so that an expensive hydrogen selectively permeable membrane can be minimized. Further, since stress concentration does not occur so as to pierce the hydrogen selective permeable membrane at the projecting portion covered with the intervening layer, cracks are less likely to occur in the hydrogen selective permeable membrane.

【0049】[0049]

【実施例】次に、本発明の水素分離複合体を作製して、
水素透過率等の諸性能を調査した結果について説明す
る。水素選択透過膜には、Ag10wt%、残部が実質
的にPdからなるPd合金膜を用い、多孔質支持体とし
て柱状のβ型窒化ケイ素(Si34)を80体積%含む
窒化ケイ素(Si34)を用いた。この多孔質支持体の
気孔率は50%であり、平均細孔径は0.4μmであっ
た。
EXAMPLE Next, a hydrogen separation complex of the present invention was prepared,
The results of investigations on various properties such as hydrogen permeability will be described. As the hydrogen selective permeable membrane, a Pd alloy film composed of 10 wt% of Ag and the balance substantially composed of Pd was used. As a porous support, silicon nitride (Si) containing 80% by volume of columnar β-type silicon nitride (Si 3 N 4 ) was used. 3 N 4) was used. The porosity of this porous support was 50%, and the average pore diameter was 0.4 μm.

【0050】(多孔質支持体の製造方法)平均粒径が
0.3μmのα型窒化ケイ素を主成分とする粉末に、平
均粒径が1μmの酸化イットリウム粉末を10wt%添
加して、エタノール中で72時間ボールミル混合した。
乾燥後、成形助剤を添加して、幅100mm、厚さ1.
5mmのシート状に押出成形し、その後、直径23mm
の円板に切り出した。この円板に対して、大気中で50
0℃×1時間の加熱をして成形助剤を除去し、その後、
窒素中で1800℃×1時間の焼成処理を行なった。得
られた窒化ケイ素焼結体の円板は、直径21mm、厚さ
1mmの寸法を有し、β型窒化ケイ素比率が80%、気
孔率が50%であり、水銀圧入法により測定した平均細
孔径は0.4μmであった。
(Production Method of Porous Support) To a powder containing α-type silicon nitride having an average particle diameter of 0.3 μm as a main component, 10 wt% of yttrium oxide powder having an average particle diameter of 1 μm was added. For 72 hours.
After drying, a molding aid was added, and a width of 100 mm and a thickness of 1.
Extruded into a 5 mm sheet, then 23 mm in diameter
And cut out into disks. The disc is placed in the atmosphere for 50
The molding aid was removed by heating at 0 ° C. × 1 hour.
A baking treatment was performed at 1800 ° C. × 1 hour in nitrogen. The disk of the obtained silicon nitride sintered body has a diameter of 21 mm, a thickness of 1 mm, a β-type silicon nitride ratio of 80%, a porosity of 50%, and an average fineness measured by a mercury intrusion method. The pore size was 0.4 μm.

【0051】(介在層の形成方法)RFマグネトロンス
パッタ法により介在層を上記窒化ケイ素焼結体の表面部
に形成した。ターゲットには、形成する介在層の種類に
応じて、W、Mo等を使用した。雰囲気には5体積%の
水素ガスを含んでいるアルゴンガスを使用し、圧力は5
mTorrとした。投入電力は450Wとし、平均の成
膜速度は、約0.02μm/分となった。上記の多孔質
支持体の加熱は行なわず、支持体ホルダーは水冷した
が、多孔質支持体の表面はプラズマにさらされるため、
多少の温度上昇があった。放射温度計での計測により、
温度は100℃以上に達したと推定された。また、シャ
ッタを開く成膜開始直後では、ほとんど室温付近であっ
たとおもわれる。膜厚は、成膜時間、すなわちシャッタ
開から閉までの時間により制御した。
(Method of Forming Intervening Layer) An intervening layer was formed on the surface of the above silicon nitride sintered body by RF magnetron sputtering. W, Mo, or the like was used as the target, depending on the type of the intervening layer to be formed. The atmosphere is argon gas containing 5% by volume of hydrogen gas, and the pressure is 5%.
mTorr. The input power was 450 W, and the average deposition rate was about 0.02 μm / min. The above-mentioned porous support was not heated, and the support holder was cooled with water, but since the surface of the porous support was exposed to plasma,
There was some temperature rise. By measurement with radiation thermometer,
The temperature was estimated to have reached 100 ° C. or higher. Immediately after the start of film formation for opening the shutter, it is considered that the temperature was almost around room temperature. The film thickness was controlled by the film formation time, that is, the time from opening to closing of the shutter.

【0052】(水素選択透過膜の成膜方法)RFマグネ
トロンスパッタ法により、水素選択透過膜としてのPd
−Ag膜を形成した。ターゲットには、Pd−Ag合金
を使用した。雰囲気は、5体積%の水素ガスを含有して
いるアルゴンガスを使用し、圧力は5mTorrとし
た。投入電力は450Wであり、平均の成膜速度は約
0.02μm/分であった。上記の多孔質支持体の加熱
は行なわず、支持体ホルダーは水冷したが、多孔質支持
体の表面はプラズマにさらされるため、多少の温度上昇
があった。放射温度計での計測により、温度は100℃
以上に達したと推定された。また、シャッタを開く成膜
開始直後では、ほとんど室温付近であったとおもわれ
る。膜厚は、成膜時間、すなわちシャッタ開から閉まで
の時間により制御した。水素選択透過膜に関する厚さt
1およびt2は、SEM写真による方法により、成膜した
Pd−Ag合金膜のt1およびt2を測定して求めた。
(Method of forming hydrogen selective permeable film) Pd as a hydrogen selective permeable film was formed by RF magnetron sputtering.
-An Ag film was formed. A Pd-Ag alloy was used as a target. The atmosphere was an argon gas containing 5% by volume of hydrogen gas, and the pressure was 5 mTorr. The input power was 450 W, and the average deposition rate was about 0.02 μm / min. The heating of the porous support was not performed, and the support holder was cooled with water. However, since the surface of the porous support was exposed to plasma, there was a slight rise in temperature. Temperature measured by radiation thermometer is 100 ℃
It was estimated that this had been reached. Immediately after the start of film formation for opening the shutter, it is considered that the temperature was almost around room temperature. The film thickness was controlled by the film formation time, that is, the time from opening to closing of the shutter. Thickness t for hydrogen permselective membrane
1 and t 2 were determined by measuring t 1 and t 2 of the formed Pd—Ag alloy film by a method based on an SEM photograph.

【0053】介在層およびPd−Ag膜の成膜方法は、
RFマグネトロンスパッタ法以外に、アンバランスト・
マグネトロン(UBM)・スパッタ法、イオンプレーテ
ィング法、アークイオンプレーティング法、蒸着法、無
電解めっき法、化学気相堆積法(CVD法)、電気化学
的気相堆積法(E−CVD法)等によっても可能であ
り、所期の性能を得ることができる。特に、E−CVD
法によれば、酢酸Pd、アセチルアセトナトPd錯体、
塩化Pd等を使用して、そのPd塩およびAg塩をアル
ゴンガスにより上記多孔質支持体の表面に供給する。こ
れに加えて、多孔質支持体の裏面側から、多孔質である
ことを利用して水素ガスを供給して、基板表面近傍で両
者が接触するように調整することにより、非常に緻密な
Pd−Ag合金膜を得ることができる。上記の多孔質支
持体の温度は、使用する塩の種類によって多少異なる
が、約200℃〜550℃の温度域が通常適用される。
また、雰囲気の圧力は1気圧未満であり、1mTorr
以上の減圧条件が一般的である。
The method for forming the intervening layer and the Pd-Ag film is as follows.
In addition to RF magnetron sputtering, unbalanced
Magnetron (UBM) sputtering, ion plating, arc ion plating, vapor deposition, electroless plating, chemical vapor deposition (CVD), electrochemical vapor deposition (E-CVD) And the like, and the desired performance can be obtained. In particular, E-CVD
According to the method, acetic acid Pd, acetylacetonato Pd complex,
Using Pd chloride or the like, the Pd salt and the Ag salt are supplied to the surface of the porous support with argon gas. In addition to this, by supplying hydrogen gas from the back side of the porous support utilizing the fact that it is porous, and adjusting the two so that they are in contact near the surface of the substrate, very dense Pd -Ag alloy film can be obtained. The temperature of the porous support varies somewhat depending on the type of salt used, but a temperature range of about 200 ° C to 550 ° C is usually applied.
The pressure of the atmosphere is less than 1 atm and 1 mTorr
The above-described reduced pressure conditions are generally used.

【0054】(水素透過率等の評価方法)一酸化炭素
(CO)と水素の混合ガスを供給して、上記した水素分
離複合体により水素ガスを分離精製した。この測定に使
用した装置を図5に示す。直径21mm、厚さ1mmの
窒化ケイ素支持体2の上に、介在層を介して水素選択透
過膜1が成膜されている水素分離複合体10を円筒状の
支持管6の先端に取り付けシール5を施した。この支持
管6は電気炉7の中に格納されている。モル比が1対1
の一酸化炭素と水素との混合ガスをこの水素分離複合体
に供給して、この複合体10を透過した水素ガスの流量
および純度を流量計およびガスクロマトグラフィ分析装
置によって測定して、水素の選択率と透過率を得た。膜
間差圧は0.1MPaとし、試験温度は500℃とし
た。また、密着性の評価は、水素選択透過膜の膜面にセ
ロテープを貼り付けた後、剥がしたときに水素選択透過
膜がテープに付着したら「劣」、付着しなければ「良」
とした。
(Evaluation Method of Hydrogen Permeability, etc.) A mixed gas of carbon monoxide (CO) and hydrogen was supplied, and hydrogen gas was separated and purified by the above-described hydrogen separation complex. The device used for this measurement is shown in FIG. A hydrogen separation complex 10 having a hydrogen selective permeable membrane 1 formed on a silicon nitride support 2 having a diameter of 21 mm and a thickness of 1 mm via an intervening layer is attached to the tip of a cylindrical support tube 6 and a seal 5 is provided. Was given. This support tube 6 is stored in an electric furnace 7. 1: 1 molar ratio
A mixed gas of carbon monoxide and hydrogen is supplied to the hydrogen separation complex, and the flow rate and purity of the hydrogen gas permeating the complex 10 are measured by a flow meter and a gas chromatography analyzer to select hydrogen. Rate and transmittance were obtained. The transmembrane pressure was 0.1 MPa, and the test temperature was 500 ° C. In addition, the adhesion was evaluated as follows: a cell tape was attached to the surface of the hydrogen selective permeable membrane, and when the hydrogen selective permeable membrane adhered to the tape when peeled off, it was evaluated as “poor”.
And

【0055】(評価結果)(Evaluation results)

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】結果を表1に示す。表1において、t1
2等はいずれも平均値である。比較例であるNo1、
No2においては、t1が下限未満であるためにリーク
を生じ、水素選択率も実用になる以前の低い値となっ
た。また、No5ではt2が0.0005μmであり、
下限0.001μmに届いていないために界面リークを
生じ、かつ水素選択透過膜と窒化ケイ素支持体とのなじ
みが悪くなった。この結果、水素ガスの選択率は0%と
なった。また、No10では、t2がゼロであるため
に、No5と同様に、リークを生じ水素ガス選択率は0
%であった。また、水素選択透過膜が厚すぎる比較例N
o17およびNo18では、過大な厚さのために窒化ケ
イ素支持体とのなじみが悪く、水素選択率は、それぞれ
55%および48%となった。さらに、過大な厚さのた
めに、水素透過率は本発明例の水素分離複合体の水素透
過率に比べて、1/1000〜1/100の大きさにな
った。
Table 1 shows the results. In Table 1, t 1 ,
t 2 etc. are average values. No. 1 as a comparative example,
In No. 2, leak occurred because t 1 was less than the lower limit, and the hydrogen selectivity also became a low value before practical use. In No5, t 2 is 0.0005 μm,
Since the lower limit of 0.001 μm was not reached, an interface leak occurred, and the penetration between the hydrogen selective permeable membrane and the silicon nitride support became poor. As a result, the selectivity of hydrogen gas became 0%. Further, the No10, because t 2 is zero, as with No5, hydrogen gas selectivity resulting leakage 0
%Met. Comparative Example N in which the hydrogen permselective membrane is too thick
In o17 and No18, the compatibility with the silicon nitride support was poor due to the excessive thickness, and the hydrogen selectivity was 55% and 48%, respectively. Further, due to the excessive thickness, the hydrogen permeability became 1/1000 to 1/100 of the hydrogen permeability of the hydrogen separation composite of the present invention.

【0058】一方、本発明例においては、例えば、No
3、No4では、水素選択透過膜の厚さが本発明の範囲
内で薄い範囲にあるために、水素透過率はそれぞれ6.
3×10-4および2.8×10-4mol/(m2・s・Pa)と
いう高い値が得られた。No7、No8では、リークや
密着性は良好であり、t1が厚くなった分だけNo3、
No4に比較して水素透過率が低下した。また、No
6、No9では、t2が過小かゼロであるが、介在層と
してW膜またはMo膜を設けたためにリークもなく、密
着性も良好なものが得られた。No11〜No16にお
いては、いずれもリークがなく密着性が良好であるが、
1、t2の増大につれ水素透過率が減少する傾向にあ
る。
On the other hand, in the present invention, for example,
In No. 3 and No. 4, since the thickness of the hydrogen permselective membrane is in the thin range within the range of the present invention, the hydrogen permeability is 6.
High values of 3 × 10 -4 and 2.8 × 10 -4 mol / (m 2 · s · Pa) were obtained. No7, the No8, leakage and adhesion is good, by an amount t 1 becomes thicker No3,
The hydrogen permeability was lower than that of No. 4. Also, No
In No. 6 and No. 9, t 2 was too small or zero, but since there was provided a W film or a Mo film as an intervening layer, there was no leakage and good adhesion was obtained. In No. 11 to No. 16, there is no leak and the adhesion is good.
The hydrogen permeability tends to decrease as t 1 and t 2 increase.

【0059】上記において、本発明の実施の形態および
実施例について説明を行なったが、上記に開示された本
発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であっ
て、本発明の範囲はこれら本発明の実施の形態および実
施例に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲
の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と
均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。
Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the embodiments and examples of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to these. The present invention is not limited to the embodiments and examples of the present invention. The scope of the present invention is shown by the description of the claims, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the claims.

【0060】[0060]

【発明の効果】水素選択透過膜を有効部分と非有効部分
とに分けて、それぞれの部位で厚さを限定した本発明の
水素分離複合体は、リーク等を生じず、高い水素透過率
を有する。さらに、多孔質支持体に柱状のβ型ケイ素を
用いた水素分離複合体では、水素選択透過膜の有効部分
の厚さをさらに薄くでき、きわめて高い水素透過率を確
保することが可能となる。したがって、本発明の水素分
離複合体を用いることにより、水素を含む混合ガスから
水素のみを非常に効率良く分離精製することが可能とな
る。
The hydrogen separation composite according to the present invention, in which the hydrogen selective permeable membrane is divided into an effective portion and an ineffective portion and the thickness is limited at each portion, does not cause a leak or the like and has a high hydrogen permeability. Have. Further, in the hydrogen separation composite using columnar β-type silicon for the porous support, the thickness of the effective portion of the hydrogen selective permeable membrane can be further reduced, and an extremely high hydrogen permeability can be secured. Therefore, by using the hydrogen separation complex of the present invention, only hydrogen can be separated and purified very efficiently from a mixed gas containing hydrogen.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1における水素分離複合
体の表面付近において厚さt1およびt2を求める方法を
説明する模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for obtaining thicknesses t 1 and t 2 near the surface of a hydrogen separation composite according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態2における水素分離複合
体の表面付近において厚さt1およびt2を求める方法を
説明する模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for obtaining thicknesses t 1 and t 2 near the surface of a hydrogen separation complex according to Embodiment 2 of the present invention.

【図3】 実施の形態2における、図2とは別の水素分
離複合体の表面付近において厚さt1およびt2を求める
方法を説明する模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for obtaining thicknesses t 1 and t 2 near the surface of a hydrogen separation complex different from that of FIG. 2 in the second embodiment.

【図4】 本発明の実施の形態3における水素分離複合
体の表面付近において厚さt1およびt2を求める方法を
説明する模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for obtaining thicknesses t 1 and t 2 near the surface of a hydrogen separation complex according to Embodiment 3 of the present invention.

【図5】 水素分離複合体の性能を評価する測定装置を
示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a measurement device for evaluating the performance of the hydrogen separation complex.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水素選択透過膜(Pd膜またはPd系合金膜)、2
多孔質支持体(多孔質窒化ケイ素)、3 介在層、5
シール、6 支持体(円筒状)、7 電気炉、10
水素分離複合体、t11〜t15 SEM写真の6等分点に
おける水素選択透過膜の最表面から最深部までの距離、
111〜t15の平均値、t21〜t25水素分離複合体
表面の多孔質支持体粒子の先端部に載っている水素選択
透過膜の厚さ、t221〜t25の平均値。
1 hydrogen selective permeable membrane (Pd membrane or Pd-based alloy membrane), 2
Porous support (porous silicon nitride), 3 intervening layers, 5
Seal, 6 support (cylindrical), 7 electric furnace, 10
Hydrogen separation composite, t 11 ~t 15 Distance from the outermost surface of the deepest part of the selective hydrogen permeation membrane in 6 equal portions point of SEM photographs,
The average value of t 1 t 11 to t 15 , the thickness of the hydrogen selective permeable membrane on the tip of the porous support particles on the surface of the t 21 to t 25 hydrogen separation composite, the thickness of t 2 t 21 to t 25 Average value.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA41 MA02 MA09 MA22 MA24 MA31 MB04 MB15 MC02 MC03 PB66 4G040 FA06 FB09 FC01 FD01 FD06 FE01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4D006 GA41 MA02 MA09 MA22 MA24 MA31 MB04 MB15 MC02 MC03 PB66 4G040 FA06 FB09 FC01 FD01 FD06 FE01

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多孔質支持体の表面に水素を選択的に透
過させる水素選択透過膜が形成されている水素分離複合
体であって、 前記水素選択透過膜の厚さt1が0.05μm〜10μ
mの範囲にあり、前記水素選択透過膜において、前記多
孔質支持体の最外表面を構成する先端部に載っている部
分の厚さt2が5μm以下である、水素分離複合体。
1. A hydrogen separation composite selective hydrogen permeation membrane which selectively transmits hydrogen to the surface of the porous support is formed, the thickness t 1 is 0.05μm of the selective hydrogen permeation membrane ~ 10μ
m, and a thickness t 2 of a portion of the hydrogen selective permeable membrane, which is placed on a tip portion constituting an outermost surface of the porous support, is 5 μm or less.
【請求項2】 前記t1が0.05μm〜3μmの範囲
にあり、前記t2が2μm以下である、請求項1に記載
の水素分離複合体。
2. The hydrogen separation complex according to claim 1, wherein the t 1 is in a range of 0.05 μm to 3 μm, and the t 2 is 2 μm or less.
【請求項3】 前記水素選択透過膜は、前記t2が0.
001μm以上となるように前記多孔質支持体を覆って
いる、請求項1に記載の水素分離複合体。
3. The hydrogen selective permeable membrane according to claim 1, wherein said t 2 is in the range of 0.
2. The hydrogen separation composite according to claim 1, wherein the composite has a thickness of 001 μm or more.
【請求項4】 前記多孔質支持体の最外表面を構成する
先端部粒子の各々を、前記多孔質支持体の表面部の細孔
の径が小さくなるように表面側から覆っている、介在層
が形成されている、請求項1〜3のいずれかに記載の水
素分離複合体。
4. An interposition wherein each of the tip particles constituting the outermost surface of the porous support is covered from the surface side such that the diameter of pores on the surface of the porous support is reduced. The hydrogen separation composite according to any one of claims 1 to 3, wherein a layer is formed.
【請求項5】 前記水素分離複合体の表面は、前記介在
層に覆われた多孔質支持体が露出している部分を含み、
前記水素選択透過膜は、該露出している部分の間におい
て前記介在層に覆われた多孔質支持体の表面部の細孔を
封孔している、請求項4に記載の水素分離複合体。
5. The surface of the hydrogen separation complex includes a portion where the porous support covered with the intervening layer is exposed,
The hydrogen separation composite according to claim 4, wherein the hydrogen selective permeable membrane seals pores on a surface portion of the porous support covered with the intervening layer between the exposed portions. .
【請求項6】 前記多孔質支持体が窒化ケイ素である、
請求項1〜5のいずれかに記載の水素分離複合体。
6. The porous support is silicon nitride.
The hydrogen separation composite according to claim 1.
【請求項7】 前記窒化ケイ素は、柱状のβ型窒化ケイ
素を含む、請求項6に記載の水素分離複合体。
7. The hydrogen separation composite according to claim 6, wherein the silicon nitride includes columnar β-type silicon nitride.
【請求項8】 前記柱状のβ型窒化ケイ素は、前記多孔
質支持体中において50体積%以上を占める請求項7に
記載の水素分離複合体。
8. The hydrogen separation composite according to claim 7, wherein the columnar β-type silicon nitride occupies 50% by volume or more in the porous support.
【請求項9】 前記窒化ケイ素は、その気孔率が30%
〜80%であり、その平均細孔径が0.05μm〜5μ
mである、請求項7または8に記載の水素分離複合体。
9. The silicon nitride has a porosity of 30%.
8080%, and the average pore diameter is from 0.05 μm to 5 μm.
The hydrogen separation complex according to claim 7, wherein m is m.
【請求項10】 前記水素選択透過膜は、Pd、Ru、
Pt、Rh、Ir、Os、AuおよびAgのうちから選
ばれた少なくとも1種を含む金属膜である、請求項1〜
9のいずれかに記載の水素分離複合体。
10. The hydrogen selective permeable membrane, wherein Pd, Ru,
A metal film containing at least one selected from Pt, Rh, Ir, Os, Au and Ag.
10. The hydrogen separation complex according to any one of 9.
【請求項11】 前記水素選択透過膜は、シリカ、シリ
カ系ガラス、ZrO 2、ゼオライトおよびカーボンのう
ちから選ばれた少なくとも1種の多孔質膜を含む、請求
項1〜10のいずれかに記載の水素分離複合体。
11. The hydrogen selective permeable membrane is made of silica, silicon,
Power glass, ZrO Two, Zeolite and carbon bleach
Claims comprising at least one kind of porous membrane selected from the group consisting of:
Item 11. The hydrogen separation complex according to any one of Items 1 to 10.
【請求項12】 前記介在層は、Mo、W、Ti、Ti
N、SiO2、NiおよびSiのうちから選ばれた少な
くとも1種を含む、請求項4〜11のいずれかに記載の
水素分離複合体。
12. The intervening layer is made of Mo, W, Ti, Ti.
N, containing at least one selected from among SiO 2, Ni and Si, hydrogen separation composite according to any one of claims 4-11.
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