1985 Fiscal Year Annual Research Report
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60850145
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
塩川 二朗 大阪大学, 工, 教授 (50028916)
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| Keywords | アモルファス / ランタン / ニッケル / 薄膜 / 水素分離 / プロパン / メタン / エチレン / アルゴン / 窒素 |
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| Research Abstract |
本研究は希土類系合金薄膜を用いて混合気体から水素を効率よく分離しようとするものである。多孔質の焼結金属円板を基板としてこの上にNiまたはAl膜をそれぞれ電気メッキおよび溶融メッキでつけ、ついでフラッシュ蒸発法によりLa【Ni_5】膜を蒸着した。このうちNiおよびAlは膜の強度を増加させるためである。
焼結金属に直接La【Ni_5】(厚さ16.5μm)をつけた膜では混合ガス(【C_3】【H_8】(20)-【H_2】(80)から濃度82%の【H_2】がえられた。これに対し、焼結金属とLa【Ni_5】膜の間に第三の金属膜を形成させたものは一般に分離能がすぐれている。すなわち、Niを用いた場合、87〜90%、Alをはさんだ場合は98〜99%の高い純度の水素がえられた。透過速度は直接La【Ni_5】を蒸着した場合は速く、その透過係数は2〜4×【10^(-12)】【M^2】・【S^(-1)】・【Pa^(-1/2)】であった。これに対しAlをはさんだものは0.04×【10^(-12)】【m^2】・【S^(-1)】・【Pa^(-1/2)】と小さな値となった。
これらの結果はLaNi膜そのものは水素吸収に際しわずかな亀裂を生じ原料ガスがもれていること、および第三金属は単に膜強度向上のみに役立っているのではなく分離能をも向上させていることを示している。La【Ni_5】膜は原料ガス中の水素を選択的に吸収し第三金属表面の水素濃度を著しく高めることおよび水素分子を解離しハイドライドアニオンもしくは水素原子とすることの二つの効果があるものと思われる。
【CH_4】(20)-【H_2】(80),【N_2】(20)-【H_2】(80)およびAr(20)-【H_2】(80)についても検討したが【C_3】【H_8】(20)-【H_2】(80)の系と同様な結果であった。また、【C_2】【H_4】(50)-【H_2】(50)の系ではエチレンの水素添加がみとめられた。
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