Projekt Membra4H2 – Universität Innsbruck

Membra4H2

Multischicht-Membran zur hochselektiven Abscheidung von Wasserstoff

Wasserstoff wird als einer der vielversprechendsten Energieträger der Zukunft diskutiert. Zahlreiche Forschungsansätze beschäftigen sich mit der Fragestellung, wie effizient und umweltschonend Wasserstoff erzeugt, aufbereitet und gelagert werden kann.

Häufig wird Wasserstoff dabei in Gasphasenprozessen erzeugt, wie etwa bei der Methan- oder Methanoldampfreformierung. Dabei entsteht jedoch ein Gasgemisch, aus welchem selektiv Wasserstoff abgetrennt werden muss. Für diesen Zweck haben sich Palladium-Membranen etabliert, da sie eine besonders hohe H2-Selektivität und -Durchflussrate ausweisen.

Im Projekt Membra4H2 entwickeln wir gemeinsam mit unseren Projektpartnern einen neuartigen druck- und temperaturstabilen Membranträger, der aus mehreren Schichten besteht. Zunächst wird ein (druckstabiles) metallisches Rohr hergestellt, in welches eine keramische Zwischenschicht eingearbeitet wird. Auf diese Zwischenschicht wird letztendlich Palladium in Schichtdicken von einigen 100 nm aufgebracht. Zwar ist dies grundsätzlich auch ohne die keramische Zwischenschicht möglich, auf Dauer besteht jedoch die Gefahr, dass die Pd-Atome in das metallische Rohr diffundieren. Dies wird durch die Keramikschicht verhindert.

Fokus der Arbeiten unserer Arbeitsgruppe ist das Aufbringen der Pd-Schicht in definierten Schichtdicken. Im Gegensatz zu konventionellen Verfahren wird das Pd hier nasschemisch durch entsprechende Trigger aus einer Precursor-Lösung aufgebracht. Dies hat den Vorteil, dass auch komplexe Geometrien wie Rohr-Innenflächen beschichtet werden können. Zentrale Ziele sind dabei die Entwicklung eines geeigneten, ressourcensparenden Prozesses sowie das Erzeugen einer homogenen, defektfreien Schicht.

Konzept der nasschemischen Pd-Abscheidung (links) und eine Impression der abgeschiedenen Pd-Partikel auf dem Membranträger (rechts).

Aktuelle Abschlussarbeiten

Aktuell sind keine Abschlussarbeiten ausgeschrieben. Falls Sie Interesse an einer Abschlussarbeit haben, wenden Sie sich bitte an Univ.-Prof. Dr. Oliver Strube bzw. an den entsprechenden Mitarbeiter des jeweiligen Projekts, auch wenn keine Arbeiten ausgeschrieben sind.