Fabrication of nano-structured palladium membranes

Palladium, being impermeable to all gases except hydrogen, has been widely studied for hydrogen extraction in recent years. The specific surface area of the membrane is an important factor affecting the hydrogen permeation rate. How to obtain a palladium membrane with a high specific surface area is a great challenge for material scientists. In this study, a novel template-assisted technique was used to prepare nano-structured palladium membranes with a greatly increased hydrogen contacting surface. First, the anodic aluminum oxide (AAO) template was fabricated by anodizing electro-deposited aluminum film and commercially available aluminum foil. The template was then filled with palladium using the electrochemical and the sputter deposition techniques. Various factors affecting the preparation of the palladium membrane were analyzed and optimized. The preliminary hydrogen-permeation experiments clearly showed that the nano-structured palladium membrane is a promising candidate for the application of hydrogen separation.Le palladium, étant imperméable à tous les gaz à l’exception de l'hydrogène, a été largement étudié pour l'extraction d'hydrogène dans les dernières années. La surface spécifique de la membrane est un facteur important qui affecte le taux de perméabilité d'hydrogène. Un grand défi pour la communauté scientifique est d’obtenir une membrane en palladium avec une surface spécifique élevée. Dans cette étude, une nouvelle technique utilisant une matrice ordonnée a été employée pour préparer des membranes de palladium nano-structurées avec une surface de contact avec l’hydrogène considérablement accrue.Tout d’abord, l'oxyde d'aluminium anodique (OAA) a été fabriqué en anodisant une couche d’aluminium électro-déposée et un papier d'aluminium commercial. Puis, la matrice d'OAA a été remplie de palladium utilisant la technique électrochimique et la technique par pulvérisation. De divers facteurs affectant la préparation de la membrane de palladium ont été analysés et optimisés. Les expériences préliminaires de la perméabilité d’hydrogène ont clairement prouvé que de telles membranes de palladium sont un candidat prometteur pour l'application de la séparation d'hydrogène