일반기술

금속 염화물 처리에 의한 수소기체 분리용 팔라듐 복합막의 제조 방법

*원리 및 구성본 발명은 수소기체 분리용 팔라듐 복합막의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 다공성 지지체에 팔라듐 또는 팔라듐을 포함하는 합금이 코팅된 팔라듐 복합막을 제조한 후 상기 팔라듐 복합막을 4가 금속염화물 용액으로 에칭한 후 열처리하는 후처리 공정을 수행함으로써 기존의 다양한 방법으로 제조된 팔라듐 복합막에서 발생할 수 있는 핀홀 등의 공통적인 결함으로 지적되던 지지체 표면에 코팅된 금속입자들간의 간극을 메워서 팔라듐 복합막의 치밀성이 높아짐에 따라 수소기체에 대한 선택성이 높아지게 되고 질소의 흐름이 최소화된 수소기체 분리용 팔라듐 복합막의 제조방법에 관한 것이다.*배경일반적으로 팔라듐 금속막은 수소에 대한 투과 선택성이 우수하여 수소기체분리용 막으로 널리 알려져 있으며, 고순도의 수소 분리·정제 장치나 촉매 막반응기로 사용되고 있다. 그러나, 팔라듐은 귀금속으로서 가격이 비싸기 때문에 지지체 위에 박막으로 코팅하는 팔라듐 복합막의 형태로 제조하여 사용되고 있다. 즉, 상기한 팔라듐 복합막은 지지체 위에 팔라듐을 코팅하여 제조하는데, 이때 팔라듐 금속막의 두께를 30 ㎛ 이하로 아주 얇게 코팅함으로써 팔라듐 사용량을 대폭 줄일 수 있게 되고, 또한 선택투과층의 두께 감소에 따른 기체의 투과속도를 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.*제조방법 상의 특징본 발명은 다공성 지지체 표면을 팔라듐 박막으로 코팅하여 제조된 수소기체 분리용 팔라듐 복합막을 제조하는 방법에 있어서, 상기 제조된 팔라듐 복합막을 4가 금속염화물 용액으로 에칭한 후 300 ∼ 500 ℃ 범위에서 열처리하는 수소기체 분리용 팔라듐 복합막의 제조방법을 특징으로 한다.*특징 및 장점1)공성 세라믹 지지체막위에 팔라듐 복합막을 제조하는 기존의 무전해도금법에 금속염화물로 에칭하는 후처리 방법을 도입하여 분리막의 성능 즉 질소에 대한 수소의 선택도를 크게 향상시킴.2)무전해도금법에 의한 팔라듐 복합막 제조에 있어서 금속염화물을 이용한 에칭기술은 팔라듐 박막표면을 에칭하여 금속 입자들간의 공극 또는 핀홀을 메워주고 결합력을 증대시켜 수소기체의 선택적 분리 향상에 큰 기여를 함.3)본 발명에 의해 제조된 팔라듐 복합막은 고순도 수소 제조를 위한 수소 분리/정제 분야나 촉매 반응기 등에 적용되어 대폭적인 반응효율 향상 및 에너지 절약이 가능.