KR20090116564A - Hydrogen separation composite membrane, method of manufacturing for hydrogen separation composite membrane - Google Patents
Hydrogen separation composite membrane, method of manufacturing for hydrogen separation composite membrane Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090116564A KR20090116564A KR1020080042583A KR20080042583A KR20090116564A KR 20090116564 A KR20090116564 A KR 20090116564A KR 1020080042583 A KR1020080042583 A KR 1020080042583A KR 20080042583 A KR20080042583 A KR 20080042583A KR 20090116564 A KR20090116564 A KR 20090116564A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hydrogen separation
- hydrogen
- composite membrane
- layer
- reinforcement
- Prior art date
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 98
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 title 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 82
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 33
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001118 argentium sterling silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XIKYYQJBTPYKSG-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni].[Ni] XIKYYQJBTPYKSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
- B01D69/1213—Laminated layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
- B01D67/0076—Pretreatment of inorganic membrane material prior to membrane formation, e.g. coating of metal powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/105—Support pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/108—Inorganic support material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
- B01D71/022—Metals
- B01D71/0223—Group 8, 9 or 10 metals
- B01D71/02231—Palladium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/501—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by diffusion
- C01B3/503—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by diffusion characterised by the membrane
- C01B3/505—Membranes containing palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/16—Hydrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/35—Use of magnetic or electrical fields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0405—Purification by membrane separation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 수소 분리용 복합막 및 수소 분리용 복합막 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소스 가스에서 수소를 분리하는 수소 분리용 복합막 및 수소 분리용 복합막 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a composite membrane for separating hydrogen and a composite membrane for separating hydrogen, and more particularly, to a method for preparing a composite membrane for separating hydrogen and a composite membrane for separating hydrogen from a source gas.
최근 연료전지의 기술이 발전하고 많은 연구가 이루어짐에 따라 연료전지의 원료인 수소가스를 제조하기 위한 연구 또한 많이 진행되고 있다. 수소 제조를 위한 여러 기술 중에서 물에서 태양광을 이용한 수소가스의 분리, 물의 전기분해, 지하 대륙간 층에 존재하는 메탄가스로부터 수소가스의 분리하는 방법이 있는데, 이러한 방법은 수소 분리를 위한 장치의 구성 및 경량화에 어려운 단점이 있다. Recently, with the development of fuel cell technology and many studies, many researches for producing hydrogen gas, which is a raw material of a fuel cell, have also been conducted. Among the technologies for producing hydrogen, there is a method of separating hydrogen gas from water using solar light, electrolysis of water, and separation of hydrogen gas from methane gas present in the underground intercontinental layer. And it is difficult to reduce the weight.
반면에 기체 분리용 분리막을 이용한 수소분리방법이 있는데, 이 방법은 고온에서의 내화학성 및 구조적 안정성이 뛰어나므로 수소분리, 고온 또는 고압공정 등에 적합한 분리 방법이다. 기체 분리용 수소 분리층은 다공성막, 비다공성막, 복합막으로 나눌 수 있다. On the other hand, there is a hydrogen separation method using a gas separation membrane, and this method is suitable for hydrogen separation, high temperature or high pressure process because it has excellent chemical resistance and structural stability at high temperature. The hydrogen separation layer for gas separation may be divided into a porous membrane, a nonporous membrane, and a composite membrane.
다공성막은 알루미나, 다공성 유리 등과 같은 분리막으로 이 경우에는 주로 Kundsen 확산기구에 의해 기체가 이동하도록 한다. 비다공성막은 팔라듐막(Palladium layer)과 같이 기체분자가 금속 격자 사이를 원자상태로 통과한 후 재결합하는 방법으로 기체를 분리하는 막이다. 그리고 복합막은 다공성 막을 지지체로 하고 지지체의 기공 사이를 금속성분으로 채워 매우거나, 다공성막에 얇은 비다공성막을 코팅시켜 다공성과 비다공성의 장점을 동시에 갖도록 하는 것이다. The porous membrane is a separator such as alumina, porous glass, etc. In this case, the gas is mainly moved by the Kundsen diffusion mechanism. A non-porous membrane is a membrane that separates gas by recombining gas molecules after they pass through the metal lattice in an atomic state, such as a palladium layer. The composite membrane is a porous membrane as a support and fills the pores of the support with a metal component, or a thin nonporous membrane is coated on the porous membrane to simultaneously have advantages of porosity and nonporosity.
이러한 기체 분리용 분리막을 이용하는 수소분리방법은 외부와 차단된 챔버 내부에 수소 분리모듈을 설치하여 수소 분리를 수행한다. 한편, 수소 분리층은 매우 박막이고, 소스 가스는 상대적으로 고압으로 수소 분리층 표면에 제공된다. 따라서 수소분리막을 보강 지지하기 위하여 별도의 지지체가 필요하다. 그런데 수소 분리층이 대면적화 되는 경우 지지체가 충분히 수소 분리층의 형상을 유지하도록 지지하여야 하는데, 일반적인 다공성 금속 지지체로는 대면적화 된 수소 분리층을 지지하는 것에 한계가 있다. The hydrogen separation method using the gas separation membrane performs hydrogen separation by installing a hydrogen separation module inside the chamber that is blocked from the outside. On the other hand, the hydrogen separation layer is very thin and the source gas is provided on the surface of the hydrogen separation layer at a relatively high pressure. Therefore, a separate support is required to reinforce and support the hydrogen separation membrane. However, when the hydrogen separation layer has a large area, the support should be sufficiently maintained to maintain the shape of the hydrogen separation layer. As a general porous metal support, there is a limit to supporting the large area hydrogen separation layer.
본 발명은 수소 분리층을 지지하는 지지체에 허니콤 구조를 가지는 보강체를 포함시키도록 한 수소 분리용 복합막 및 수소 분리용 복합막 제조방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a hydrogen separation composite membrane and a hydrogen separation composite membrane manufacturing method to include a reinforcement having a honeycomb structure in the support for supporting the hydrogen separation layer.
수소 분리용 복합막은 소스 가스에서 수소를 선택적으로 투과시키는 수소 분리층, 상기 수소 분리층의 일면에 결합되어 상기 수소 분리층을 지지하는 금속으로 된 지지층, 상기 금속 지지체에 결합되며 다수의 다각 벽체 구조로 된 보강체를 구비한다.The composite membrane for separating hydrogen is a hydrogen separation layer for selectively permeating hydrogen from a source gas, a support layer made of a metal bonded to one surface of the hydrogen separation layer to support the hydrogen separation layer, and a plurality of polygonal wall structures bonded to the metal support. A reinforcement body is provided.
상기 보강체의 다각 벽체 구조는 허니컴(Honeycomb)구조일 수 있다.The polygonal wall structure of the reinforcement may be a honeycomb structure.
상시 수소 분리층은 팔라듐(palladium)과 상기 팔라듐 상에 카파(copper), 아르겐튬(argentum), 니켈(nickel)중의 어느 하나가 증착된 것일 수 있다.The hydrogen separation layer is always palladium (palladium) and any one of the kapper (copper), argentium (nickel), nickel (nickel) is deposited on the palladium.
상기 지지층은 니켈 파우더를 압축 성형한 것일 수 있다.The support layer may be a compression molding of nickel powder.
상기 보강체는 니켈, 알루미늄, 티타늄 또는 아르겐튬 중의 어느 하나로 될 수 있다.The reinforcement may be one of nickel, aluminum, titanium, or argenium.
수소 분리용 복합막 제조방법은 다수의 다각 벽체 구조로 된 보강체를 형성하고, 상기 보강체 상에 금속 파우더를 압축 성형한 금속 지지층을 결합시키고, 상기 금속 지지층 상에 소스가스에서 수소를 선택적으로 투과시키는 수소 분리층을 형성한다.In the method of manufacturing a composite membrane for hydrogen separation, a reinforcement having a plurality of polygonal wall structures is formed, a metal support layer formed by compression-molding metal powder is bonded on the reinforcement, and hydrogen is selectively selected from the source gas on the metal support layer. A hydrogen separation layer for permeation is formed.
상기 보강체의 다각 벽체 구조는 허니컴(Honeycomb)구조일 수 있다.The polygonal wall structure of the reinforcement may be a honeycomb structure.
상기 금속 지지층 상에 플라즈마 표면처리 후에 상기 수소 분리층을 증착할 수 있다.The hydrogen separation layer may be deposited after the plasma surface treatment on the metal support layer.
상시 수소 분리층은 팔라듐(palladium)과 상기 팔라듐 상에 카파(copper), 아르겐튬(argentum), 니켈(nickel)중의 어느 하나가 증착된 것일 수 있다.The hydrogen separation layer is always palladium (palladium) and any one of the kapper (copper), argentium (nickel), nickel (nickel) is deposited on the palladium.
상기 지지층은 니켈 파우더를 압축 성형한 것일 수 있다.The support layer may be a compression molding of nickel powder.
상기 보강체는 니켈, 알루미늄, 티타늄 또는 아르겐튬 중의 어느 하나로 될 수 있다.The reinforcement may be one of nickel, aluminum, titanium, or argenium.
본 실시예에 따른 수소 분리용 복합막 및 수소 분리용 복합막 제조방법은 수소의 분리시 수소 분리층 측으로 가해지는 압력에 의하여 수소 분리용 복합막에 크랙 및 휨 등이 발생하는 것을 방지하여 효과적인 수소 분리 공정이 지속적으로 진행될 수 있도록 하고, 또한 수소 분리용 복합막이 대면적화 되는 경우에도 수소 분리막의 안정적인 형상 유지 및 동작이 가능하도록 하는 효과가 있다.Hydrogen separation composite membrane and hydrogen separation composite membrane manufacturing method according to this embodiment is effective to prevent the occurrence of cracks and warpage in the hydrogen separation composite membrane due to the pressure applied to the hydrogen separation layer side when the hydrogen separation is effective hydrogen The separation process can be continuously carried out, and there is an effect to enable stable shape maintenance and operation of the hydrogen separation membrane even when the hydrogen separation composite membrane becomes large in area.
도 1은 본 실시예에 따른 수소분리용 복합막을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 실시예에 따른 수소 분리용 복합막에 포함되는 보강체를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a hydrogen separation composite membrane according to the present embodiment, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a reinforcement body included in the hydrogen separation composite membrane according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 수소 분리용 복합막은 소스가스에서 수소를 선택적으로 투과시키는 수소 분리층(130)과, 수소 분리층(130)의 일면에 결합되어 상기 수소 분리층(130)을 지지하는 금속으로 된 지지층(120)과, 프레임(100)에에 결합되는 다각 벽체 구조로 된 보강체(110)를 구비한다.The composite membrane for separating hydrogen according to the present embodiment is a
수소 분리층(130)은 지지층(120) 상에 증착된 팔라듐(palladium)과 이 팔라듐 상에 카파(copper), 아르겐튬(argentum), 니켈(nickel)중의 어느 하나가 증착되어 형성된다. 지지층(120)은 니켈 파우더를 압축 성형하여 형성된 것이다. 보강체(110)은 니켈(nickel), 알루미늄(aluminum), 티타늄(titanium) 또는 아르겐튬(argentum) 중 어느 하나를 이용하여 다각 벽체 구조로 형성된다. 보강체(110)는 원형 고리 형상의 테두리(111)와 이 테두리에 결합되어 보강체(110)의 중심부분으로 연장된 지지빔(112)을 구비하고, 각각의 지지빔들 사이에 허니콤 구조의 다각 벽체(113)가 형성된다.The
본 실시예에서 이 보강체(110)의 다각 벽체 구조는 허니콤 구조(honeycomb structure)로 형성하였지만, 그러나 다른 실시예로 다수개의 원형 고리 형태, 균등 벽체 크기를 가지는 삼각, 사각, 오각, 또는 칠각 이상의 다각 벽체로도 실시할 수 있다.In this embodiment, the polygonal wall structure of the
그리고 수소 분리용 복합막의 사용을 위하여 이 수소 분리용 복합막의 외곽을 지지하기 위하여 프레임(100)을 구비한다. 프레임(100)은 원통형상으로 형성되고, 내면에 지지턱(101)을 구비한다. 수소 분리용 복합막은 허니콤 구조의 보강체(110)의 테두리가 지지턱(101) 상에 지지되어 프레임(100)에 설치된다. 그리고 보강체(110) 상에 차례로 지지층(120)과 수소 분리층(130)이 위치한다.And a
수소 분리용 복합막의 제조 방법은 먼저 보강체(110)를 니켈, 알루미늄, 티타늄 또는 아르겐튬 중의 어느 하나를 이용하여 허니콤 구조로 형성한다. 이들 금속을 이용한 허니콤 구조의 보강체(110)의 형성방법은 알루미늄, 티타늄 또는 아르 겐튬 중의 어느 하나로 된 금속을 허니콤 형상의 금형을 이용하여 압축 성형, 소결 성형 등의 방법으로 제조할 수 있다. In the method for manufacturing a hydrogen separation composite membrane, first, the
그리고 제조된 보강체(110)은 사용을 위하여 프레임(100)의 지지턱(101)에 테두리부분이 안착되고, 프레임(100)의 테두리와 보강체(110)은 결합제에 의하여 결합될 수 있다.In addition, the manufactured
한편, 수소 분리층(130)과 지지층(120)은 별도의 공정을 이용하여 제조한다. 먼저 지지층(120)은 니켈 파우더(nickel powder)를 압축 성형하여 제조한다. 지지층(120)은 5 - 9 μm 크기의 니켈 파우더를 프레스기를 사용하여 디스크형태로 압축 성형하여 제조한다. 압축 성형된 니켈 지지층(120)은 이후 산화방지를 위한 환원 분위기에서 500 ~ 700℃ 로 수 시간 동안 소결하여 열적 안정성 및 기계적 강도를 강화시키도록 한다.Meanwhile, the
그리고 지지층(120) 상에 수소 분리층(130)을 형성하기 전에 지지층(120) 표면에 기공의 매립을 위한 니켈 도금 또는 니켈 증착을 수행할 수 있다. 그리고 지지층(120)과 이후에 형성되는 수소 분리층(130)의 형성 전에 지지층(120) 표면에 대한 전처리를 수행한다. 전처리는 수소 분리층(130)과 지지층(120)과의 접합력 향상과 지지층(120) 표면에 대한 불순물 제거를 위한 공정이다. In addition, before the
전처리는 플라즈마 표면 처리로 수행할 수 있고, 또는 습식 산 처리로도 실시할 수 있다. 그러나 플라즈마 표면 처리는 습식 산 처리에 비하여 이차 불순물 발생 및 지지층(120)의 침식을 방지할 수 있으므로 보다 양호한 전처리 결과를 얻을 수 있다. 플라즈마 표면처리는 수소가스를 사용하여 10 m torr 공정압력과 RF 100W의 파워로 3 ~ 8분간 실시함으로 수행된다. The pretreatment can be carried out by plasma surface treatment, or can also be carried out by wet acid treatment. However, plasma surface treatment can prevent secondary impurity generation and erosion of the
이후 수소 분리층(130)을 지지층(120) 상에 형성한다. 본 실시예에서 수소 분리층(130)은 팔라듐과 구리 합금이 스퍼터링(sputtering)으로 형성된다. 스퍼터링을 위하여 스퍼터를 이용하여 DC 40 W의 파워, 아르곤가스 20 sccm, 공정압력 5×10-2torr, 기판온도 400 ℃에서 팔라듐을 2 ~ 6 μm의 두께로 코팅하고, 연속적으로 코팅된 팔라듐 위에 카파를 20W의 파워로 0.3 ~ 0.7 μm 두께로 코팅한다.Thereafter, the
이와 같이 제조된 지지층(120)과 수소 분리층(130)은 이후 보강체(110) 상으로 옮겨져 안착된다. 보강체(110)과 분리층(130)이 형성된 지지층(120)의 결합은 보강체(110)의 표면에 금속 결합제를 도포하여 결합시킬 수 있고, 또는 지지층(120)과 보강체(110)를 밀접하게 한 후 초음파 융착으로 금속간 결합이 이루어지도록 할 수 있다.The
이상과 같은 본 실시예에 따른 수소 분리용 복합막의 사용은 내부가 이등분된 챔버 내부의 이등분되어 분리된 경계 위치에 소수 분리용 복합막을 위치시키고, 챔버의 일측, 즉 수소 분리층(130)이 노출된 측으로 소스 가스를 고압으로 공급한다.The use of the hydrogen separation composite membrane according to the present embodiment as described above locates the hydrophobic separation composite membrane at a boundary position separated into two halves of the inside of the chamber in which the interior is divided into two parts, that is, the
그리고 보강체(110)가 위치한 챔버의 다른 영역으로는 펌프를 결합시켜 분리된 수소의 수거를 진행한다. 이에 따라 소스 가스 공급부분과 수소 수집 영역사이의 압력차이로 수소 분리용 복합막의 수소 분리층(130)이 위치한 측으로는 부터 상당한 압력이 수소 분리용 복합막에 가해진다. Then, the pump is coupled to another region of the chamber in which the
이러한 공정 수행중의 압력에 대하여 본 실시예의 수소 분리용 복합막은 지지층(120)뿐만 아니라 보강체(110)가 이때의 압력을 보강 지지하므로 수소 분리용 복합막의 크랙 및 휨 등에 의한 파손이 발생하는 것을 방지하고, 효과적인 수소 분리 공정이 진행되도록 한다. 또한 수소 분리용 복합막이 3 ~ 6 인치(inch) 크기로 대면적화 되는 경우에도 수소 분리용 복합막의 안정적인 형상 유지 및 동작이 가능하도록 한다.With respect to the pressure during this process, the hydrogen separation composite membrane of this embodiment not only supports the
도 1은 본 실시예에 따른 수소분리용 복합막을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a hydrogen separation composite membrane according to the present embodiment.
도 2는 본 실시예에 따른 수소 분리용 복합막에 포함되는 보강체를 도시한 사시도이다.2 is a perspective view showing a reinforcing body included in the composite membrane for hydrogen separation according to the present embodiment.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080042583A KR20090116564A (en) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Hydrogen separation composite membrane, method of manufacturing for hydrogen separation composite membrane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080042583A KR20090116564A (en) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Hydrogen separation composite membrane, method of manufacturing for hydrogen separation composite membrane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090116564A true KR20090116564A (en) | 2009-11-11 |
Family
ID=41601322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080042583A KR20090116564A (en) | 2008-05-07 | 2008-05-07 | Hydrogen separation composite membrane, method of manufacturing for hydrogen separation composite membrane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20090116564A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101250558B1 (en) * | 2011-01-03 | 2013-04-03 | 한국에너지기술연구원 | Membrane module for Hydrogen Purification |
| IT202200007241A1 (en) * | 2022-04-12 | 2023-10-12 | Saati Spa | REINFORCED DIAPHRAGM VENTILATION ELEMENT, PARTICULARLY FOR THE PROTECTION OF MEMS DEVICES, AND SHAPED COMPONENT MADE WITH THIS VENTILATION ELEMENT |
-
2008
- 2008-05-07 KR KR1020080042583A patent/KR20090116564A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101250558B1 (en) * | 2011-01-03 | 2013-04-03 | 한국에너지기술연구원 | Membrane module for Hydrogen Purification |
| IT202200007241A1 (en) * | 2022-04-12 | 2023-10-12 | Saati Spa | REINFORCED DIAPHRAGM VENTILATION ELEMENT, PARTICULARLY FOR THE PROTECTION OF MEMS DEVICES, AND SHAPED COMPONENT MADE WITH THIS VENTILATION ELEMENT |
| WO2023199204A1 (en) | 2022-04-12 | 2023-10-19 | Saati S.P.A. | Venting reinforced membrane, especially intended for the protection of mems packages, manufacturing method thereof and die cut part made with such venting membrane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100679341B1 (en) | Preparation Method of Palladium Alloy Composite Membrane for Hydrogen Separation | |
| EP3539644B1 (en) | Graphene membrane filter for gas separation | |
| RU2355466C2 (en) | Method of filtering element production and filtering element | |
| EP1342500A1 (en) | Hydrogen-permeable structure and method for preparation thereof | |
| FR2927635A1 (en) | SEPARATION MEMBRANE FOR ELECTROLYSIS INSTALLATION | |
| KR20090116564A (en) | Hydrogen separation composite membrane, method of manufacturing for hydrogen separation composite membrane | |
| Tong et al. | Thin Pd membrane prepared on macroporous stainless steel tube filter by an in-situ multi-dimensional plating mechanism | |
| KR101000096B1 (en) | Method of repairing hydrogen separation composite membrane | |
| KR20090092532A (en) | Metal Composite Membrane for Hydrogen Separation and Preparation Method thereof | |
| CN101108312A (en) | Method of preparing bore diameter gradient FeAl intermetallic compound homogeneity filtering membrane | |
| CN101217197A (en) | A preparation method of gradient anode of solid oxide fuel battery | |
| US20050109609A1 (en) | Method for forming supported palladium membrane used for hydrogen purification | |
| KR101471615B1 (en) | Hydrogen separation membrane and manufacturing method thereof | |
| JP3645088B2 (en) | Hydrogen permeable membrane and method for producing the same | |
| KR101136869B1 (en) | Membrane module for hydrogen separation and binding method thereof | |
| KR101775025B1 (en) | Manufacturing method for dense hydrogen separation membrane by sputter system | |
| JP4411409B2 (en) | Method for manufacturing hydrogen permeation device | |
| CN1299807C (en) | Preparation method of filter membrane of palladium-based alloy/aperture gradient titanium-aluminum intermetallic compound homogeneous support body for hydrogen separation | |
| KR101388649B1 (en) | Method for producing hydrogen separation membrane | |
| RU2351389C1 (en) | Selective nanofilter and method for its manufacture | |
| JP2007038095A (en) | Hydrogen separation membrane and its production method | |
| JP2007509743A (en) | Hydrogen gas separator having a composite structure for separating hydrogen with high efficiency, and method for producing and using the same | |
| KR100914653B1 (en) | Hydrogen separator and fabricating method thereof | |
| TW201325696A (en) | Methods of fabricating porous media and inorganic selective film | |
| KR101542141B1 (en) | Gas separation membrane and the method for producing thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |