ゾル–ゲル法によるPdドープシリカ膜の開発と水素透過特性・耐水蒸気性の評価

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概要

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ゾル–ゲル法によりPdドープシリカ膜を製膜し，水素透過特性，熱安定性，水素還元による気体透過特性の変化，耐水蒸気性について検討した．Pdドープシリカ膜のTEM観察より，Pdドープシリカ層の膜厚は80 nm程度であることが明らかになり，超薄膜形成が可能であった．また，Pdはシリカマトリックス中に，数nmから10 nm程度の大きさで分散していることが明らかになった．550℃空気雰囲気で製膜したPdドープシリカ膜（Si/Pd53/1）は，乾燥窒素雰囲気（500℃）で熱安定性を有するが，還元雰囲気（500℃, H2）でPdが凝集し，シリカネットワークの緻密化と粒界細孔を閉塞した．550℃水素雰囲気で製膜したPdドープシリカ膜（Si/Pd53/1）は，還元雰囲気（500℃, H2），水蒸気雰囲気（500℃, steam: 70 kPa）で高い安定性を有していた．

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