為了克服這些難題,科學(xué)家們通過(guò)在鈀中添加適量的IB族和Ⅷ族元素,成功研制出鈀合金。這種合金不僅保留了鈀對(duì)氫的透過(guò)性,還顯著改善了其機(jī)械性能和高溫穩(wěn)定性。
厚度通常控制在0.1mm左右,成為氫氣與雜質(zhì)分離的關(guān)鍵部件。 鈀膜純化氫的原理頗為精妙。在300至500℃的操作溫度下,待純化的氫氣被通入鈀膜的一側(cè)。此時(shí),氫分子被鈀膜壁吸附,并在鈀的作用下發(fā)生電離,形成質(zhì)子。值得注意的是,這些質(zhì)子的半徑極小,僅為1.5×10^-15m,遠(yuǎn)小于鈀的晶格常數(shù)(3.88×10^-10m),因此能夠輕松通過(guò)鈀膜的微觀結(jié)構(gòu)。而在鈀膜的另一側(cè),這些質(zhì)子重新與電子結(jié)合,形成純凈的氫分子并逸出。 這一過(guò)程中,鈀膜起到了至關(guān)重要的作用。
鈀合金及其制成的鈀膜是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中的一項(xiàng)革命性技術(shù)。它們不僅提高了氫氣純化的效率和質(zhì)量,還為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了更高的安全性和可靠性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們有理由相信,鈀合金及其相關(guān)技術(shù)將在未來(lái)發(fā)揮更加廣泛和深入的作用,推動(dòng)整個(gè)化學(xué)工業(yè)向更高、更遠(yuǎn)的目標(biāo)邁進(jìn)。