5B族(Nb,V和Ta)合金渗氢膜的研究进展

氢气是一种可持续发展的清洁能源载体,具有热值高、零污染等优点,近年来成为全球各国争相探索的焦点.传统氢制备技术(如天然气水蒸气重整制氢)制备的成品氢中均含有不同程度的杂质气体,因此,渗氢(或氢提纯)成为制取纯氢的一个重要环节.近30年,钯及其合金已被成功开发,但是其价格昂贵,亟待开发价格低廉且渗氢性能优异的新型金属膜材料.为了解决该问题,5B族金属(Nb、V和Ta)及其合金膜由于具有较低的价格和较高的渗氢性能而备受关注,各国学者对其开展了大量的研究工作.基于此,本文首先总结了上述合金膜近10年来的发展历程,并分别对各合金体系进行概括;其次,分析比较了上述合金膜的制备工艺,并结合其对合金渗氢性能的影响进行了阐述;最后,总结了影响上述合金膜氢渗透性能的关键因素,并展望其在未来氢分离研究中的发展趋势.