JP2002153739A - Method of manufacturing hydrogen separation membrane - Google Patents

Method of manufacturing hydrogen separation membrane

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JP2002153739A
JP2002153739A JP2000355084A JP2000355084A JP2002153739A JP 2002153739 A JP2002153739 A JP 2002153739A JP 2000355084 A JP2000355084 A JP 2000355084A JP 2000355084 A JP2000355084 A JP 2000355084A JP 2002153739 A JP2002153739 A JP 2002153739A
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palladium
hydrogen
separation membrane
hydrogen separation
membrane
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Akira Kobuchi
彰 小渕
Hitoshi Ito
仁志 伊藤
Hiroyuki Taniguchi
浩之 谷口
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Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a hydrogen separation membrane, which can manufacture a highly permeable hydrogen separation membrane at a low cost by easily forming a palladium alloy membrane in a palladium-based hydrogen separation membrane with a high yield so as to make the alloy membrane as thin as possible. SOLUTION: This manufacturing method of hydrogen separation membrane that permeates hydrogen to selectively separate it from a hydrogen-containing gas, comprises a process for cladding the surface of a porous carrier with palladium and metallic foil to be alloyed, a process for forming a palladium membrane on the surface of the metallic foil, and a process for forming a palladium alloy membrane mainly comprising palladium by heating in the reducing atmosphere.

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、水素含有ガスから
水素を選択的に透過分離する水素分離膜の製造方法に関
し、更に詳しくは、多孔質担体の表面にパラジウムを主
体とした合金の薄膜を形成した無機水素分離膜の製造方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a hydrogen separation membrane for selectively permeating and separating hydrogen from a hydrogen-containing gas, and more particularly, to a method for forming a thin film of an alloy mainly composed of palladium on the surface of a porous carrier. The present invention relates to a method for producing the formed inorganic hydrogen separation membrane.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素含有ガスは、主に、天然ガス、LP
G、ナフサ、灯油又はメタノ−ルなどを原料として水蒸
気改質法や部分酸化法などにより製造されており、それ
らの方法で製造された水素含有ガスから水素を分離回収
し、回収された水素を燃料電池、半導体製造、金属精
錬、油脂製造又は石油精製などに使用している。
2. Description of the Related Art Hydrogen-containing gases are mainly natural gas, LP
G, naphtha, kerosene or methanol is used as a raw material and is produced by a steam reforming method or a partial oxidation method. Hydrogen is separated and recovered from a hydrogen-containing gas produced by such a method, and the recovered hydrogen is recovered. It is used for fuel cells, semiconductor production, metal refining, oil and fat production, petroleum refining, etc.

【0003】従来、水素含有ガスから水素を回収する方
法としては、溶液吸収法、吸着法又は深冷分離法などに
より水素以外の不純物を分離除去して水素を回収する方
法や水素分離膜により水素を透過分離させて回収する膜
分離法などがあり、そのなかでも、膜分離法は、省エネ
ルギ−で分離効率もよく、また、簡易な装置構成である
ことなどから注目されている。
Conventionally, as a method of recovering hydrogen from a hydrogen-containing gas, a method of separating and removing impurities other than hydrogen by a solution absorption method, an adsorption method, a cryogenic separation method, or the like, or a method of recovering hydrogen by a hydrogen separation membrane is used. There is a membrane separation method of permeating and recovering the permeate, and among them, the membrane separation method has attracted attention because of its energy saving, good separation efficiency, and simple device configuration.

【0004】前記膜分離法に用いられる水素分離膜とし
ては、ポリイミドやポリスルホンなどの有機高分子分離
膜、多孔質セラミックス分離膜及びパラジウムやパラジ
ウム合金などのパラジウム系分離膜が用いられている
が、有機高分子分離膜においては、耐熱性や高温時の分
離効率低下など低温領域での使用に限定され、高温の水
素含有ガスから直接水素を分離回収できないため、熱効
率が低い問題があり、また、多孔質セラミックス分離膜
は水素の分離効率が低い問題がある。前記の水素分離膜
に比較してパラジウム系分離膜は、耐熱性があるため熱
効率の向上を図ることができ、また、極めて高純度の水
素を効率よく分離回収することができる。
As the hydrogen separation membrane used in the membrane separation method, an organic polymer separation membrane such as polyimide or polysulfone, a porous ceramics separation membrane, and a palladium separation membrane such as palladium or a palladium alloy are used. Organic polymer separation membranes are limited to use in low-temperature areas such as heat resistance and reduced separation efficiency at high temperatures, and cannot directly separate and recover hydrogen from high-temperature hydrogen-containing gas, so there is a problem of low thermal efficiency. Porous ceramic separation membranes have a problem of low hydrogen separation efficiency. Compared to the above-mentioned hydrogen separation membrane, the palladium-based separation membrane has higher heat resistance and therefore can improve the thermal efficiency, and can efficiently separate and recover extremely high-purity hydrogen.

【0005】前記パラジウム系の水素分離膜は、金属、
セラミックス又は硝子などの材料で形成された円筒状や
板状の多孔質担体の表面に、パラジウム単体膜又はパラ
ジウム合金膜が形成されているが、それらの膜を形成す
る方法としては、多孔質担体の表面に気相化学反応法や
真空蒸着法などでパラジウム系膜を形成させる方法(特
開昭62−121616号公報)、多孔質担体の表面を
化学的に活性化処理したのち化学メッキしてパラジウム
系膜を形成させる化学メッキ法(特開昭62−2730
30号公報)、金属多孔質担体の表面に電気メッキでパ
ラジウム系膜を形成させる電気メッキ方法(特開平4−
326931号公報)、又は、多孔質担体の表面に化学
メッキ法で薄くパラジウム系膜を形成させたのち、更に
電気メッキ法でパラジウム系膜を積層形成させる方法
(特開平5−137979号公報)などがある。
[0005] The palladium-based hydrogen separation membrane comprises a metal,
A palladium simple substance film or a palladium alloy film is formed on the surface of a cylindrical or plate-like porous carrier formed of a material such as ceramics or glass. A method of forming a palladium-based film on the surface of the substrate by a gas phase chemical reaction method or a vacuum evaporation method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-121616). Chemical plating method for forming a palladium-based film (JP-A-62-2730)
No. 30), an electroplating method for forming a palladium-based film on the surface of a porous metal carrier by electroplating (Japanese Patent Laid-Open No.
No. 3,269,931) or a method in which a thin palladium-based film is formed on the surface of a porous carrier by a chemical plating method, and then a palladium-based film is laminated and formed by an electroplating method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-137797). There is.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の多孔質担体
の表面に形成されるパラジウム系膜は、強度や水素透過
速度などから、1〜50μm程度の厚さで形成される
が、膜厚が極めて薄いため多孔質担体の表面の粗さに起
因してピンホ−ルが生じ易く、歩留まりが悪い問題があ
り、また、膜のピンホ−ルを防止するためには、多孔質
担体の表面粗さの品質管理を厳しく行う必要があるた
め、作業が煩雑となると共にパラジウム系水素分離膜の
製造費も高価格となる問題がある。更に、膜厚を厚くし
て強度を高めようとすると、透過効率の低下、製造コス
トの増加及び装置の過大化などの問題がでてくるため限
界があり、膜のピンホ−ル発生を完全に防止することは
困難であった。
The palladium-based membrane formed on the surface of the conventional porous carrier is formed in a thickness of about 1 to 50 μm in consideration of the strength and the hydrogen permeation rate. Since it is extremely thin, pinholes are apt to occur due to the roughness of the surface of the porous carrier, and there is a problem that the yield is poor. In order to prevent the pinhole of the membrane, the surface roughness of the porous carrier is required. It is necessary to strictly control the quality of the palladium-based hydrogen separation membrane, so that the operation is complicated and the production cost of the palladium-based hydrogen separation membrane is high. Furthermore, increasing the film thickness to increase the strength is problematic because of problems such as a decrease in transmission efficiency, an increase in manufacturing cost, and an increase in the size of the apparatus. It was difficult to prevent.

【0007】また、多孔質担体の表面にパラジウム系箔
を拡散接合させる方法(特開平7−51552号公報)
やパラジウムと合金化する金属層を介してパラジウム系
箔を接合させる方法(特開平8−215551号公報)
などが開示されており、本方法で膜を形成することによ
り、膜の強度も増加し、ピンホ−ル発生が少なくなる効
果が得られるが、パラジウムは金、銀又は銅などと比較
して展性が少ないため、ミクロンオーダまで膜厚の薄い
箔に加工するのは極めて困難である。更に、パラジウム
と合金化する金属として金や銀を使用する場合には、そ
れらの薄膜形成は、一般的にシアン化カリウムやシアン
化ナトリウムなどの毒物を使用して電気メッキ法で形成
するため、危険性を伴う問題が有る。
Further, a method of diffusing and bonding a palladium foil to the surface of a porous carrier (Japanese Patent Laid-Open No. 7-51552).
For bonding a palladium-based foil through a metal layer alloyed with palladium or palladium (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-215551)
The formation of a film by this method has the effect of increasing the strength of the film and reducing the occurrence of pinholes. However, palladium is more expandable than gold, silver or copper. It is extremely difficult to process the foil into a thin film having a thickness of the order of a micron because of its low property. Furthermore, when gold or silver is used as a metal to be alloyed with palladium, the formation of such a thin film is generally dangerous using a poison such as potassium cyanide or sodium cyanide by an electroplating method. There is a problem with.

【0008】本発明は従来のパラジウム系水素分離膜の
製造方法における膜のピンホ−ル発生を防止する困難性
や、パラジウム系箔を用いる方法における薄膜加工の困
難性に鑑みて成されたものであり、パラジウム系水素分
離膜におけるパラジウム合金膜を容易に歩留まりよく、
できるだけ薄く形成することにより、低価格で高透過性
の水素分離膜を製造することができる水素分離膜の製造
方法を提供する目的で成されたものである。
The present invention has been made in view of the difficulty in preventing pinholes from being generated in a conventional method for producing a palladium-based hydrogen separation membrane and the difficulty in processing a thin film in a method using a palladium-based foil. Yes, the yield of the palladium alloy membrane in the palladium-based hydrogen separation membrane is easily improved,
The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a hydrogen separation membrane that can be manufactured at a low cost and high permeability by forming the hydrogen separation membrane as thin as possible.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の、本発明の要旨は、請求項1に記載した発明において
は、水素含有ガスから水素を選択的に透過分離する水素
分離膜の製造方法において、(イ)多孔質担体の表面に
パラジウムと合金化する金属箔を被着する工程と、
(ロ)前記金属箔の表面にパラジウム膜を形成する工程
と、(ハ)還元雰囲気で加熱処理してパラジウムを主体
としたパラジウム合金膜を形成する工程を設けたことを
特徴とする水素分離膜の製造方法である。前記の製造方
法により、多孔質担体の表面にピンホールを発生させる
ことなく容易にパラジウム合金膜を形成することがで
き、水素分離膜を歩留まりよく製造することができる。
また、パラジウムと合金化する金属を被着するのに毒物
を使用しないため安全性が高い。
In order to solve the above problems, the gist of the present invention is to provide a method for manufacturing a hydrogen separation membrane for selectively permeating and separating hydrogen from a hydrogen-containing gas. In the method, (a) applying a metal foil alloying with palladium on the surface of the porous carrier;
(B) a hydrogen separation membrane comprising: a step of forming a palladium film on the surface of the metal foil; and (c) a step of forming a palladium alloy film mainly composed of palladium by heat treatment in a reducing atmosphere. It is a manufacturing method of. According to the above-described manufacturing method, a palladium alloy membrane can be easily formed without generating pinholes on the surface of the porous carrier, and a hydrogen separation membrane can be manufactured with high yield.
In addition, since no poison is used for depositing a metal alloying with palladium, the safety is high.

【0010】請求項2に記載した発明においては、水素
含有ガスから水素を選択的に透過分離する水素分離膜の
製造方法において、(イ)多孔質担体の表面にパラジウ
ムの薄膜を形成する工程と、(ロ)前記パラジウムの薄
膜の表面にパラジウムと合金化する金属箔を被着する工
程と、(ハ)還元雰囲気で加熱処理してパラジウムを主
体としたパラジウム合金膜を形成する工程を設けたこと
を特徴とする水素分離膜の製造方法である。前記の製造
方法により、多孔質担体の表面にピンホールを発生させ
ることなく容易にパラジウム合金膜を形成することがで
き、水素分離膜を歩留まりよく製造することができる。
また、パラジウムと合金化する金属を被着するのに毒物
を使用しないため安全性が高い。
In a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing a hydrogen separation membrane for selectively permeating and separating hydrogen from a hydrogen-containing gas, comprising the steps of (a) forming a palladium thin film on the surface of a porous carrier; (B) a step of depositing a metal foil that alloys with palladium on the surface of the palladium thin film; and (c) a step of forming a palladium alloy film mainly composed of palladium by heat treatment in a reducing atmosphere. A method for producing a hydrogen separation membrane, characterized in that: According to the above-described manufacturing method, a palladium alloy membrane can be easily formed without generating pinholes on the surface of the porous carrier, and a hydrogen separation membrane can be manufactured with high yield.
In addition, since no poison is used for depositing a metal alloying with palladium, the safety is high.

【0011】なお、前記請求項1及び請求項2記載の製
造方法において、パラジウムと合金化する金属箔として
は、金、銀又は銅などの単体、それらの合金又は他の金
属との合金などを用いることができ、また、パラジウム
膜の形成方法としては、気相化学反応法、真空蒸着法、
化学メッキ法、電気メッキ方法、又は、それらの方法を
適宜に組み合わせた方法などを用いることができる。更
に、還元雰囲気で加熱処理する温度は、600〜100
0℃、好ましくは700〜900℃であり、600℃よ
りも低いと合金化が良好に行われず、1000℃よりも
高いと合金化した薄膜が飛散する恐れがある。また、多
孔質担体としては、金属、セラミックス又は硝子などの
材料で、円筒状、板状などに成形された多孔質担体など
を用いることができる。更に、パラジウムと合金化する
金属箔を被着する場合に、密着性を改善するため、適宜
温度により加熱処理するのも好ましい。
In the manufacturing method according to the first and second aspects, the metal foil to be alloyed with palladium may be a simple substance such as gold, silver or copper, an alloy thereof, or an alloy with another metal. It can be used, and as a method of forming a palladium film, a gas phase chemical reaction method, a vacuum deposition method,
A chemical plating method, an electroplating method, a method in which these methods are appropriately combined, or the like can be used. Further, the temperature for the heat treatment in the reducing atmosphere is 600 to 100.
The temperature is 0 ° C, preferably 700 to 900 ° C. When the temperature is lower than 600 ° C, alloying is not performed well. When the temperature is higher than 1000 ° C, the alloyed thin film may be scattered. In addition, as the porous carrier, a porous carrier formed of a material such as metal, ceramics, or glass into a cylindrical shape, a plate shape, or the like can be used. Furthermore, when a metal foil that is alloyed with palladium is applied, it is preferable to appropriately perform heat treatment at a suitable temperature in order to improve adhesion.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を示
して説明する。しかし、これらの実施の形態は、本発明
を説明するために示すものであり、発明の範囲を限定す
るものではない。 本発明の一実施の形態 工程1:多孔質担体として、セラミックスで円筒状に成
形された多孔質担体を用い、その表面にパラジウムと合
金化する金属箔として銀箔を所定の厚さが得られるよう
巻回し、必要により、多孔質担体との密着性を改善する
ため、銀箔が溶融しない程度の温度で加熱処理する。 工程2:パラジウム無電解メッキ液に浸漬して所定の時
間無電解メッキを行い、銀箔の表面にパラジウム膜を形
成する。 工程3:還元雰囲気で加熱処理してパラジウムを主体と
したパラジウム合金膜を形成させる。
Embodiments of the present invention will be described below. However, these embodiments are shown for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention. One Embodiment of the Present Invention Step 1: A porous carrier molded into a cylindrical shape with ceramics is used as the porous carrier, and a silver foil having a predetermined thickness is obtained as a metal foil alloyed with palladium on the surface thereof. Winding and, if necessary, heat treatment at a temperature at which the silver foil does not melt in order to improve the adhesion to the porous carrier. Step 2: Electroless plating is performed for a predetermined time by immersion in a palladium electroless plating solution to form a palladium film on the surface of the silver foil. Step 3: A heat treatment is performed in a reducing atmosphere to form a palladium alloy film mainly containing palladium.

【0013】更に、他の実施の形態について説明する。 工程1:多孔質担体として、金属で円筒状に成形された
多孔質担体を用い、その表面に電気メッキでパラジウム
の薄膜を形成する。 工程2:パラジウムの薄膜の表面にパラジウムと合金化
する金属箔として銀箔を所定の厚さが得られるよう巻回
し、必要により、多孔質担体との密着性を改善するた
め、銀箔が溶融しない程度の温度で加熱処理する。 工程3:還元雰囲気で加熱処理してパラジウムを主体と
したパラジウム合金膜を形成させる。
Further, another embodiment will be described. Step 1: As a porous carrier, a metal-made cylindrical carrier is used, and a palladium thin film is formed on its surface by electroplating. Step 2: A silver foil is wound on a surface of the palladium thin film as a metal foil to be alloyed with palladium so as to obtain a predetermined thickness, and if necessary, the silver foil is not melted in order to improve the adhesion with the porous carrier. Heat treatment at a temperature of Step 3: A heat treatment is performed in a reducing atmosphere to form a palladium alloy film mainly containing palladium.

【0014】前記の実施の形態で、加熱処理して合金化
処理する前に、全体の膜厚や組成を調節するため、更に
金属箔やパラジウム膜を積層追加してもよい。また、多
孔質担体として金属を用いる場合には、電気メッキ法で
パラジウム膜を形成するのが好ましいが、セラミックス
や硝子などの非導電性材料を用いる場合には、化学メッ
キ法を用いるのが好ましい。
In the above embodiment, before the heat treatment and the alloying treatment, a metal foil or a palladium film may be further added in order to adjust the overall film thickness or composition. Further, when using a metal as the porous carrier, it is preferable to form a palladium film by electroplating, but when using a nonconductive material such as ceramics or glass, it is preferable to use a chemical plating method. .

【0015】[0015]

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明の実態の形態を
更に具体的に説明する。 (実施例1)アルミナ多孔質管を担体とし、この担体を
塩化スズ溶液(SnCl・H2O:1g+37%HC
l:1ml/L)と塩化パラジウム溶液(PdCl2:
0.1g+37%HCl:0.1ml/L)へ交互に繰
返し浸漬したのち、50〜60℃に加温したパラジウム
メッキ液〔Pd(NH3)4Cl2:5.4g+EDT
A・2Na:50.4g+H2NNH2・H2O:0.
35ml/L〕に浸漬し、攪拌して担体の表面にパラジ
ウムの薄膜(3μm)を形成させた。更に、約60℃に
加温した電気メッキ液(田中貴金属(株)製のパラデッ
クス110基本メッキ液)に浸漬して電気メッキにより
パラジウムの薄膜(4.5μm)を積層形成した。その
のち、パラジウムの薄膜の表面に銀箔(約0.3μm)
を所定の厚さ(2.5μm)まで巻回し、多孔質担体と
の密着性を改善するため、銀箔が溶融しない程度の温度
で加熱処理した。更に、水素ガスで還元性雰囲気として
850℃で10時間その温度に保持して加熱処理し、銀
とパラジウムの薄膜を合金化してパラジウム合金膜(パ
ラジウム:77wt%、銀:23wt%、膜厚10μ
m)が被着された水素分離膜を製造した。その結果、ヘ
リウムディテクタでピンホールを探査したときのリーク
量は、2.5×10-5Pa・m3/secであった。な
お、ヘリウムディテクタとは、対象物の中側を真空ポン
プで減圧し、外部からヘリウムを吹きかけてリークした
ヘリウム量を測定することによりピンホールを探査する
装置である。
Next, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to examples. (Example 1) A porous alumina tube was used as a carrier, and this carrier was used as a tin chloride solution (SnCl.H2O: 1 g + 37% HC).
1: 1 ml / L) and a palladium chloride solution (PdCl2:
0.1 g / 37% HCl: 0.1 ml / L) and then alternately and repeatedly immersed in the palladium plating solution [Pd (NH3) 4Cl2: 5.4 g + EDT] heated to 50 to 60 ° C.
A.2Na: 50.4 g + H2NNH2.H2O: 0.
35 ml / L] and stirred to form a palladium thin film (3 μm) on the surface of the carrier. Furthermore, it was immersed in an electroplating solution (Palladex 110 basic plating solution manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd.) heated to about 60 ° C., and a thin layer of palladium (4.5 μm) was formed by electroplating. After that, silver foil (about 0.3μm) is put on the surface of the palladium thin film.
Was wound to a predetermined thickness (2.5 μm), and was heated at a temperature at which the silver foil would not melt in order to improve the adhesion to the porous carrier. Further, a heat treatment is performed while maintaining the temperature at 850 ° C. for 10 hours as a reducing atmosphere with hydrogen gas, and a thin film of silver and palladium is alloyed to form a palladium alloy film (palladium: 77 wt%, silver: 23 wt%, film thickness: 10 μm).
m) to produce a hydrogen separation membrane to which was applied. As a result, the leak amount when the pinhole was detected with the helium detector was 2.5 × 10 −5 Pa · m 3 / sec. The helium detector is a device for exploring a pinhole by reducing the pressure inside the object with a vacuum pump and spraying helium from the outside to measure the amount of leaked helium.

【0016】(実施例2)アルミナ多孔質管を担体と
し、この担体の表面に銀箔(約0.3μm)を所定の厚
さ(2.5μm)まで巻回したのち、多孔質管との密着
性を改善するため、銀箔が溶融しない程度の温度で加熱
処理し、更に、水素ガスにより還元性雰囲気として40
0℃で1時間その温度に保持して加熱処理した。その担
体を約60℃に加温した電気メッキ液(田中貴金属
(株)製のパラデックス110基本メッキ液)に浸漬し
て電気メッキによりパラジウムの薄膜(7.5μm)を
形成した。そののち、水素ガスにより還元性雰囲気とし
て850℃で10時間その温度に保持して加熱処理し、
銀とパラジウムの薄膜を合金化してパラジウム合金膜
(パラジウム:77wt%、銀:23wt%、膜厚10
μm)が被着された水素分離膜を製造した。その結果、
ヘリウムディテクタでピンホールを探査したときのリー
ク量は、1.0×10-5Pa・m3/secであった。
Example 2 A porous alumina tube was used as a carrier, and a silver foil (about 0.3 μm) was wound on the surface of the carrier to a predetermined thickness (2.5 μm), and then adhered to the porous tube. In order to improve the resiliency, heat treatment is performed at a temperature at which the silver foil does not melt, and furthermore, a reducing atmosphere using hydrogen gas is used to reduce
Heat treatment was carried out at 0 ° C. for 1 hour at that temperature. The carrier was immersed in an electroplating solution heated to about 60 ° C. (Palladex 110 basic plating solution manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd.) to form a palladium thin film (7.5 μm) by electroplating. After that, a heat treatment is performed by maintaining the temperature at 850 ° C. for 10 hours as a reducing atmosphere with hydrogen gas,
A thin film of silver and palladium is alloyed to form a palladium alloy film (palladium: 77 wt%, silver: 23 wt%, film thickness 10
μm) was produced. as a result,
The leak amount when the pinhole was detected with the helium detector was 1.0 × 10 −5 Pa · m 3 / sec.

【0017】(比較例1)アルミナ多孔質管を担体と
し、この担体の表面に無電解メッキによりパラジウムの
薄膜(7.5μm)を形成させ、更に、電気メッキでの
薄膜(2.5μm)を形成させたのち加熱処理し、銀と
パラジウムの薄膜を合金化してパラジウム合金膜(パラ
ジウム:77wt%、銀:23wt%、膜厚10μm)
が被着された水素分離膜を製造した従来の水素分離膜
を、ヘリウムディテクタでピンホールを探査したときの
リーク量は、6.0×10-5Pa・m3/secであっ
た。
(Comparative Example 1) Using a porous alumina tube as a carrier, a thin film of palladium (7.5 μm) is formed on the surface of the carrier by electroless plating, and a thin film (2.5 μm) of electroplating is formed. After the formation, heat treatment is performed, and a thin film of silver and palladium is alloyed to form a palladium alloy film (palladium: 77 wt%, silver: 23 wt%, film thickness: 10 μm)
Was leaked when a pinhole was probed with a helium detector in a conventional hydrogen separation membrane having a hydrogen separation membrane to which the gas was adhered was 6.0 × 10 −5 Pa · m 3 / sec.

【0018】[0018]

【発明の効果】従来は、パラジウム系膜をできるだけ薄
くして、高透過性のパラジウム系水素分離膜を得ようと
しても、ピンホールが発生しやすく歩留まりが悪いた
め、膜厚20μm程度のパラジウム系膜を形成した水素
分離膜であったが、本発明の方法によれば、10μm以
下のパラジウム系膜でも歩留まりよく製造することが可
能であり、水素分離膜の価格を低廉化できると共に高透
過性のパラジウム系水素分離膜を容易に製造することが
できる。
Conventionally, even if an attempt is made to obtain a highly permeable palladium-based hydrogen separation membrane by making the palladium-based membrane as thin as possible, pinholes are likely to occur and the yield is poor, so that a palladium-based film having a thickness of about 20 μm is required. Although it was a hydrogen separation membrane formed with a membrane, according to the method of the present invention, even a palladium-based membrane of 10 μm or less can be manufactured with a high yield, and the price of the hydrogen separation membrane can be reduced and high permeability can be achieved. Can easily be produced.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水素含有ガスから水素を選択的に透過分離
する水素分離膜の製造方法において、(イ)多孔質担体
の表面にパラジウムと合金化する金属箔を被着する工程
と、(ロ)前記金属箔の表面にパラジウム膜を形成する
工程と、(ハ)還元雰囲気で加熱処理してパラジウムを
主体としたパラジウム合金膜を形成する工程を設けたこ
とを特徴とする水素分離膜の製造方法。
1. A method for producing a hydrogen separation membrane for selectively permeating and separating hydrogen from a hydrogen-containing gas, comprising: (a) applying a metal foil alloying with palladium to the surface of a porous carrier; A) a step of forming a palladium film on the surface of the metal foil; and (c) a step of forming a palladium alloy film mainly composed of palladium by heat treatment in a reducing atmosphere. Method.
【請求項2】水素含有ガスから水素を選択的に透過分離
する水素分離膜の製造方法において、(イ)多孔質担体
の表面にパラジウムの薄膜を形成する工程と、(ロ)前
記パラジウムの薄膜の表面にパラジウムと合金化する金
属箔を被着する工程と、(ハ)還元雰囲気で加熱処理し
てパラジウムを主体としたパラジウム合金膜を形成する
工程を設けたことを特徴とする水素分離膜の製造方法。
2. A method for producing a hydrogen separation membrane for selectively permeating and separating hydrogen from a hydrogen-containing gas, comprising: (a) forming a palladium thin film on the surface of a porous carrier; and (b) forming the palladium thin film. A step of applying a metal foil that can be alloyed with palladium on the surface of the substrate, and (c) a step of forming a palladium-based palladium alloy film by heat treatment in a reducing atmosphere. Manufacturing method.
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