[发明专利]使用纳米级金属材料的气体分离膜系统及其制备方法

权利要求书

1.一种制备气体分离膜的方法，其中所述方法包括：

向多孔基质表面涂布纳米粉末层以提供表面处理过的多孔基质， 所述纳米粉末包含气体选择性金属的纳米颗粒，其中包括：雾化气体 选择性金属的纳米颗粒在液体溶剂中的悬浮体；组合如此形成的气溶 胶物流与环状保护气流；使如此组合的气溶胶和物流通过伸长的喷嘴； 和使如此组合的气溶胶和物流集中于多孔基质表面上，从而将所述纳 米粉末层涂布至所述表面上，所述纳米粉末层的厚度为3nm-15μm；和

加热所述表面处理过的多孔基质从而提供热处理过的表面处理过 的多孔基质，其中在加热步骤中，热处理温度足以烧结所述纳米粉末 层但不超过所述多孔基质的熔化温度。

2.权利要求1的方法，其中所述多孔基质包括用金属间扩散阻挡 层覆盖的多孔基底。

3.权利要求1或2的方法，其中另外包括用气体选择性材料覆盖 层涂覆所述已经热处理过的表面处理过的多孔基质，从而提供涂覆的 热处理过的表面处理过的多孔基质。

4.权利要求2的方法，其中所述多孔基底包含多孔金属材料，该 多孔金属材料的镍含量为多孔金属材料总重量的至多70wt％和铬含量 为多孔金属材料总重量的10-30wt％；其中所述多孔基质的多孔基质厚 度是0.05-25mm；和其中所述多孔金属材料的孔具有0.1-15μm的 多孔金属材料中值孔径。

5.权利要求1或2的方法，其中所述纳米粉末的气体选择性金属 的纳米颗粒具有小于400nm的平均粒径；其中所述气体选择性金属选 自金属铂(P t)、钯(Pd)、金(Au)、银(Ag)、铌(Nb)、铱(Ir)、铑(Rh)、 钌(Ru)以及这些金属的合金；和其中所述纳米颗粒进一步特征在于可 成合金；和其中所述纳米粉末的纳米粉末Tamman温度低于多孔基质 Tamman温度。

6.权利要求1或2的方法，其中在加热步骤中，在惰性气氛下加 热所述表面处理过的多孔基质；和其中所述热处理温度在250-1800℃ 的范围内。

7.权利要求2的方法，其中所述金属间扩散阻挡层包含选自以下 的金属间扩散阻挡层材料：氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、 碳化硅、氧化铬、陶瓷材料、沸石和耐火金属；其中所述金属间扩散 阻挡层的扩散阻挡层厚度是至多10mm；和其中所述金属间扩散阻挡 层材料的孔具有0.1-15μm的扩散阻挡层材料中值孔径。

8.一种用于从含氢的气体物流中分离氢的方法，其中所述方法包 括：

在温度和压力条件下使所述含氢的气体物流通过权利要求1-7任 一项的方法获得的气体分离膜，使得氢从所述含氢的气体物流中选择 性通过所述气体分离膜。