| 초록 |
천연가스 수증기 개질, 석탄 가스화 공정에서 나오는 수소를 분리하기 위한 방법 중 분리막 공정은 다른 공정에 비해 낮은 유지 비용과 에너지 손실이 적으며 설치 면적이 적다는 장점을 가지고 있다. 또한, 수소에 대해 높은 투과성, 선택도를 가지고 있어 분리막 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 분리막 연구에 주로 사용하는 Pd은 298 ℃, 2 MPa, 수소 분위기에서 α에서 β 상으로 상전이가 일어나며 격자구조의 변화로 수소 취성 현상이 발생해 분리막에 결함이 발생하는 큰 문제점을 가지고 있다. 수소 취성 현상을 방지하기 위해 Cu, Ag, Au 등의 금속과 합쳐 기계적 강도를 높히는 연구가 진행되고 있다. 또한, 특정 조성에서는 순수한 Pd 분리막보다 수소 투과 성능이 높게 나타난다.본 연구에서는 무전해 도금을 통해 Pd, Pd-Ag, Pd-Cu 분리막을 제조하였다. Pd-Ag, Pd-Cu 분리막은 무전해 도금 후, 500 ℃, 10 h의 열처리를 통해 합금 형태로 만들었다. 분리막의 수소 투과 성능을 확인하기 위해 다양한 온도, 압력에서 수소투과도와 선택도를 측정하였다. SEM, EDS, XRD를 통해 실제로 합금이 되었는지 분석하였다. |
