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2003年05月15日
日本ガイシ株式会社

パラジウム合金水素分離膜を開発

水素分離膜 直径30mm×長さ300mm

日本ガイシはセラミックス多孔質支持体の表面にパラジウム合金の薄膜を成膜して、効率よく水素ガスを精製する水素分離膜を開発しました。これにより、非常にコンパクトで低コストな装置で水素を含む混合ガスから水素を精製することが可能となります。

近年、クリーンエネルギー原料として水素が注目されています。水素は工業用原料や半導体製造のプロセスガスなどに用いられていますが、燃料電池自動車や家庭用燃料電池に用いられる固体高分子形燃料電池の燃料としても注目されています。

水素の精製は吸着剤を利用した方法が実用化されていますが、装置容積が大きいという問題がありました。また、従来からパラジウム合金が水素ガスを選択的に透過することは知られており、半導体製造用超高純度ガスの精製用途などに実用化されています。しかし、パラジウムが高価な貴金属であることから、コストが高く用途が限定されてい

日本ガイシがこのほど開発した水素分離膜は、セラミックス多孔質支持体の表面に2-3μm厚のパラジウム合金を成膜し、水素分離効率を飛躍的に高めました。従来の水素精製装置では数10μm厚のパラジウム膜が使用されていますが、2-3μm厚に薄膜化することで、膜を透過する水素透過速度が大幅に増加するため、必要な膜面積を小さくすることができ、装置をコンパクト化することができます。また、膜厚と膜面積を小さくすることで、同じ水素透過量を得るために必要なパラジウムの使用量を大幅に減らせるため、装置の低コスト化が可能になります。

日本ガイシでは10年以上前に精密ろ過用のセラミックス多孔質膜を実用化しており、コア技術である多孔体微構造制御技術を駆使して、水素分離膜に適した多孔質支持体を開発することに成功しました。現在、耐久性に優れ、より高純度な水素が得られる膜の研究を進めています。コンパクトな水素精製装置や触媒と組みあわせたメンブレンリアクターなど、種々の分野への応用展開が可能と考えています。

膜構造図と顕微鏡写真

膜構造図と顕微鏡写真

以上


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