[发明专利]包括带有涂覆的无机氧化物颗粒层和气体选择性材料覆盖层的基质的气体分离膜及其制备和用途

权利要求书

1.一种制备气体分离膜的方法，其中所述方法包括：

用贵金属或贵金属化合物喷涂或喷雾干燥中值粒径为0.01-50μm 的无机氧化物颗粒而在所述无机氧化物颗粒的外表面上形成金属层和 随后还原所述无机氧化物颗粒，从而制备贵金属蛋壳状催化剂，所述 金属层的厚度为0.01-2.5μm；

向多孔基质表面涂布贵金属蛋壳状催化剂层，从而提供表面处理 过的多孔基质；和

用气体选择性材料覆盖层涂覆所述表面处理过的多孔基质，从而 提供适合用作所述气体分离膜的涂覆的、表面处理过的多孔基质。

2.权利要求1的方法，其中所述金属层包含选自以下的金属：铂、 钯、金、银、铑、铱、钌、铌和它们的两种或更多种的组合，和其中 所述贵金属蛋壳状催化剂包含所述金属的量小于所述贵金属蛋壳状催 化剂总重量的5wt％。

3.权利要求2的方法，其中所述贵金属蛋壳状催化剂通过包括以 下步骤的方法制备：

在喷雾干燥条件下干燥包含在所述金属的含水溶液中的所述无机 氧化物颗粒的浆液，从而提供喷涂的无机氧化物颗粒；和

在氢处理条件下用氢处理所述喷涂的无机氧化物颗粒，从而使所 述金属还原成它的元素形式和从而提供所述贵金属蛋壳状催化剂。

4.权利要求3的方法，其中所述金属层的所述金属选自铂、钯、 金、银和它们的组合。

5.权利要求3的方法，其中所述金属层的所述金属包括钯和银的 合金。

6.权利要求3的方法，其中所述金属层的所述金属包括钯。

7.权利要求3的方法，其中所述金属层的所述金属的存在量为所 述贵金属蛋壳状催化剂总重量的0.01-2wt％。

8.权利要求3的方法，其中所述贵金属蛋壳状催化剂的所述金属 层实质上不存在粘合剂材料。

9.权利要求3的方法，其中所述金属层的金属层厚度为 0.05-2μm。

10.权利要求9的方法，其中所述金属层的金属层厚度为 0.1-1μm。

11.权利要求10的方法，其中所述气体选择性材料覆盖层的覆盖 层厚度小于25μm。

12.一种气体分离膜，包括：用贵金属蛋壳状催化剂层处理过的 多孔基质，其中所述贵金属蛋壳状催化剂包含中值粒径为0.01-50μm 且用贵金属或贵金属化合物喷涂或喷雾干燥在其外表面上形成金属层 和随后还原的无机氧化物颗粒，所述金属层的厚度为0.01-2.5μm，和 所述贵金属蛋壳状催化剂的所述金属层用气体选择性材料覆盖层涂 覆。

13.权利要求12的气体分离膜，其中所述金属层包含选自以下的 金属：铂、钯、金、银和它们的两种或更多种的组合，和其中所述贵 金属蛋壳状催化剂包含所述金属的量小于所述贵金属蛋壳状催化剂总 重量的5wt％。

14.一种用于从含氢气体物流中分离氢的方法，其中所述方法包 括：使所述含氢气体物流通过气体分离膜，其温度和压力条件使得氢 从所述含氢气体物流中选择性通过所述气体分离膜，其中所述气体分 离膜包括用贵金属蛋壳状催化剂层处理过的多孔基质，其中所述贵金 属蛋壳状催化剂包含中值粒径为0.01-50μm且用贵金属或贵金属化合 物喷涂或喷雾干燥在其外表面上形成金属层和随后还原的无机氧化物 颗粒，所述金属层的厚度为0.01-25μm，和所述贵金属蛋壳状催化剂 的所述金属层用气体选择性材料覆盖层涂覆。

15.权利要求14的方法，其中所述金属层包含选自以下的金属： 铂、钯、金、银、铑、铱、钌和它们的两种或更多种的组合，其中所 述贵金属蛋壳状催化剂包含所述金属的量小于所述贵金属蛋壳状催化 剂总重量的5wt％。