钯膜氢气渗透的过程是什么？

　钯膜具有高氢渗透率和氢渗透性选择性，良好的化学和热稳定性，一直是膜技术领域的研究热点。文章回顾了钯膜的渗氢原理、钯膜的制备方法和钯膜反应器的研究进展。重点介绍了钯膜反应器在加氢、脱氢及其他反应中的应用，并展望了钯膜反应器的发展趋势。

　　目前适用的钯膜合金中，银约占20%至30%，其他成分(如金等)的含量不到5%。氢气通过钚合金的速度与温度、膜的厚度以及两侧原料氢和纯素的压差(P)有关。提高温度，增加P，减少膜的厚度，氢气渗透率就会提高。但是，随着温度的提高，渗透膜的拉伸强度会降低。因此，钨管的使用温度通常控制在450左右。

　　钯膜氢气渗透的过程是什么？

　　氢气通常被认为通过钚膜溶解，遵循扩散机制，包括以下五个阶段：

　　(1)氢分子在钯膜表面化学吸附分解。

　　(2)表面氢原子溶于钯膜。

　　(3)氢原子从钯膜的一侧扩散到另一侧。

　　(4)氢原子从钯膜中析出，呈现化学吸附状态。

　　(5)表面氢原子化合成和脱粘氢分子。

　　氢钯原理

　　众所周知，氢气与钯接触时会形成氢化钯。氢原子溶解在钯膜上后可以形成氢化钯的固体溶液，氢气在这种固体溶液中流动性高，因此容易在钯之间扩散。

　　氢钯的应用

　　除氢及其同位素外，任何气体都不能通过钨膜。因此，钚膜更多地用于提纯氢气，产生高纯净素和超纯净素。

　　注意事项

　　纯钨的机械性能不好，温度低于300度，氢气压力迅速升高的情况下，存在氢气脆性问题。钯膜与氢气接触后，氢气溶解在钯金属中，首先形成氢化钯。温度低的话，氢化钨进一步形成，H/Pd比率迅速提高，会导致钯金属的膨胀、晶格电位和应力，应力过大的话，膜会脆裂。为了控制H/Pd比率的快速增长，一个是提高温度或降低氢气压力，以避免氢化钨的形成。此外，在钯膜上开始工作时，氢原料的气体加压速度太快，H/Pd比率会迅速增加，导致钯过度膨胀和氢脆。与纯钚膜相比，钚合金膜的H/Pd比率受到了很大的抑制，氢脆性问题得到了解决。

　　钨膜的使用温度一般为摄氏300 ~ 500度，高温有助于提高氢渗透率，但也会缩短膜的寿命，引起钨膜与金属结合、焊料之间扩散等多种问题。钯膜不能长时间高温氧化。氢气原料气体中的一些杂质会引起钚中毒，降低氢渗透性，甚至损害膜。可能导致钚中毒的物质有汞、砷、卤化物、油蒸汽、含硫和磷物质、灰尘等。