[发明专利]一种用于制氢的多孔Ni管支撑的Ni-Zr1-x

权利要求书

1.一种用于制氢的金属陶瓷复合膜，其特征在于，所述金属陶瓷复合膜依次包括支撑层、过渡层和致密层；所述支撑层为多孔Ni管；所述过渡层包括金属Ni和Zr_1-xM_xO_2-x/2；所述致密层包括Ni与Zr_1-xM_xO_2-x/2；M为Y或Sc；x为0.08-0.22；

所述多孔Ni管管壁的厚度为1-3mm；所述过渡层的厚度为10-50μm；所述致密层的厚度为20 -100μm；

所述致密层中，Ni与Zr_1-xM_xO_2-x/2的质量比为30/70-50/50，所述过渡层中，Ni与Zr_1-xM_xO_2-x/2的质量比为40/60-70/30；

所述金属陶瓷复合膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）将Ni粉等静压成型为Ni管生胚，然后于5%H₂-Ar混合气中预烧，得到多孔Ni管；

（2）在所述多孔Ni管上涂覆Ni-Zr_1-xM_xO_2-x/2过渡层浆料作为过渡层，于5%H₂-Ar混合气中预烧，得到膜前驱体；

（3）于所述膜前驱体上涂覆Ni-Zr_1-xM_xO_2-x/2致密层浆料作为致密层，于5%H₂-Ar混合气中焙烧，得到所述金属陶瓷复合膜；

步骤（1）所述Ni粉和步骤（2）所述Ni-Zr_1-xM_xO_2-x/2过渡层浆料还包括造孔剂；所述造孔剂为淀粉，甲基纤维素，碳酸铵中的一种或者多种；步骤（1）中造孔剂的质量为Ni粉质量的20-30%；步骤（2）中造孔剂的质量为Ni粉和Zr_1-xM_xO_2-x/2总质量的10-20%；

Ni-Zr_1-xM_xO_2-x/2过渡层浆料的制备步骤为：将Ni粉、Zr_1-xM_xO_2-x/2，造孔剂与溶剂混合，球磨10-20h；Ni-Zr_1-xM_xO_2-x/2致密层浆料的制备步骤为：将Ni粉、Zr_1-xM_xO_2-x/2，溶剂球磨10-20h；所述溶剂为乙醇，丁酮；

步骤（1）所述的预烧温度为600-1000℃；预烧时间为3-5h；

步骤（2）所述的预烧温度为600-1000℃，预烧时间为3-5h；

步骤（3）所述的焙烧温度为1250-1400℃，焙烧时间为5-10h。

2.一种权利要求1所述的金属陶瓷复合膜的应用，其特征在于，所述金属陶瓷复合膜可用于水分解制氢以及甲烷制合成气。