[发明专利]一种U型中空混合导体透氢膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种U型中空混合导体透氢膜的制备方法，属于材料技术领域。本发明以多种金属氧化物为原料，制备U型中空混合导体透氢膜，混合导体透氢膜是一种同时具有质子和电子传导性的无机致密陶瓷膜，具有耗能低、膜材料价格便宜、机械性好、操作简单、使用设备紧凑易集成等众多优点，在高温条件下，混合导体透氢膜具有质子导电性和电子导电性，其可以将氢气从甲烷水汽重整或煤转化反应产物中分离出来，而不需要将反应尾气冷却。另外，混合导体透氢膜还可用于膜反应器，将氢气分离和涉氢反应耦合。由于氢分离膜的存在，在膜的一侧进行脱氢反应时，可以在高温下实现反应和分离的耦合，提高脱氢反应的转化率和选择性。

主权项

1.一种U型中空混合导体透氢膜的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将干燥的聚醚砜树脂、聚乙烯吡咯烷酮加入N‑甲基吡咯烷酮中，在常温搅拌15~20min，得聚合物溶液；（2）将透氢膜粉体加入聚合物溶液中，在常温下搅拌 46~48h，再超声10~15min，得均匀混合的铸膜液；（3）将均匀混合的铸膜液脱气处理20~24h，再抽真空处理25~30 min，得处理后的铸膜液；（4）在处理后的铸膜液上方施加压力，将处理后的铸膜液从纺头挤出，将内凝固液注入纺头中，将挤出的铸膜液浸入外凝固液中，得中空混合导体膜生胚；（5）将中空混合导体膜生胚置于去离子水中浸泡46~48 h，得完全相转化的中空混合导体膜生胚；（6）将完全相转化的中空混合导体膜生胚分为小段并用大头针固定为U型，置于常温下自然干燥20~24h，得干燥的U型中空混合导体膜生胚；（7）将干燥的U型中空混合导体膜生胚置于马佛炉中1.5~2℃/min的速率升温至1150~1200℃，保温2.5~3h，以2~2.5℃/min的降温速率降至室温，得预烧后的U型中空混合导体膜；（8）将预烧后的U型中空混合导体膜置于高温马弗炉中，以2~2.5℃/min的升率从常温升至1450~1500℃，保温10 h，降至室温，得U型中空混合导体透氢膜。