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研究生： 李晉慈
Ching-tze Lee
論文名稱： 無電鍍鈀膜：製備及特性鑑定
指導教授： 趙桂蓉
Kuei-jung Chao
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 108
中文關鍵詞： 鈀膜 、無電鍍
外文關鍵詞： palladium membrane, electroless plating
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    • 本研究探討以孔洞性不鏽鋼（PSS）管為基材之金屬鈀複合膜的製備及其特性鑑定。製備方法大致分為二個階段：孔洞性不鏽鋼管的孔徑修飾及金屬鈀膜的沉積。鈀複合膜管主要以氬氣通透性與氫氣/氮氣選擇率來鑑定其特性。
    孔洞性不鏽鋼管經由填充氧化鋁粉末及披覆二氧化矽膠體溶液後，可有效地將平均孔徑大小修飾為11 nm，且由氬氣通透性的實驗結果發現修飾後的孔洞性不鏽鋼管仍具有高氣體流通量，有利於氫氣在膜管中的擴散。
    修飾後的孔洞性不鏽鋼管以奈米鈀膠體溶液活化後，可使鈀晶種進入孔洞中，再經由無電鍍使鈀膜由孔洞內往外表面生長，讓鈀膜與基材間的附著力提升。本研究中嘗試以不同的奈米鈀膠體溶液進行活化，發現鈀複合膜於350°C、兩端壓差為50 psi下，其氫氣流量均可達500 ml/min（約20 m3/m2•min•atm0.5）以上。而結合滲透作用的無電鍍法可使鈀膜更緻密，其氫氣/氮氣選擇率可提升至500以上。

    第一章 緒論 1 1.1 氫氣純化 1 1.1.1 氫氣在鈀膜中的擴散 4 1.1.2 氫脆現象 7 1.2 鈀膜製備 9 1.2.1 無電鍍法 9 1.2.2 鈀銀合金膜 20 1.2.3 基材 24 1.3 孔洞性材料之鑑定 27 1.4 本研究之目標 34 第二章 實驗 35 2.1 化學藥品 35 2.2 實驗流程圖 36 2.3 鈀膜管實驗步驟 37 2.4 鑑定 46 2.4.1 氬氣流量測量 46 2.4.2 氫氣/氮氣選擇率測量 47 2.4.3 無電鍍液中鈀含量的火焰式原子吸收光譜 48 2.4.4 X光粉末繞射圖譜（powder X-ray diffration，PXRD） 48 2.4.5 鈀膜厚度分析 49 2.4.6 高解析度場發射電子微探儀 49 第三章 結果與討論 50 3.1 孔洞性不鏽鋼管的表面處理及孔徑修飾 50 3.1.1 孔徑修飾 50 3.1.2 氧化層 51 3.1.3 生鏽問題 55 3.1.4 鈀膜剝離的問題 57 3.2 奈米鈀膠體溶液 58 3.2.1 合成及鑑定 58 3.2.2 孔洞性不鏽鋼管表面活化 63 3.3 無電鍍鈀膜 66 3.3.1 氧化層之影響 66 3.3.2 界面活性劑的影響 67 3.3.3 無電鍍液中鈀的濃度變化 73 3.3.4 鈀膜鑑定 77 3.4 鈀膜管的氫氣/氮氣選擇率及透氣性質 84 3.4.1 奈米鈀膠體溶對氫氣/氮氣選擇率的影響 84 3.4.2 以滲透作用修補鈀膜後之氫氣/氮氫選擇率 90 3.4.3 鈀膜管的透氣性質 92 3.5 鈀膜管之應用 98 第四章 結論 102 第五章 參考文獻 103 第六章 附錄 105

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