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니오븀 금속을 기반으로 하는 Nb56Ti23Ni21 합금 분리막의 수소 투과 특성 및 화학적 안정성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 직경 10 mm, 두께 0.5 mm의 Nb56Ti23Ni21 합금 분리막을 제작하였으며, 2가지 조성(H2 100%, H2 60% + CO2 40%)의 공급가스를 450℃의 온도에서 투과시킬 때 압력에 따른 수소 투과 특성에 관한 실험을 진행하였다. 본 실험에서의 최대 수소 투과량은 순수한 수소를 투과시킬 경우 절대압력 3 bar에서 5.58mL/min/cm2로 나타났다. 또한 공급가스 조성에 따른 각각의 경우 모두 Sievert's law에 잘 부합하였으며, 이산화탄소와의 혼합가스 사용시, 투과량은 수소 분압 감소에 비례하여 감소하였다. 투과 실험 후 XRD 분석을 통하여 Nb56Ti23Ni21 합금 분리막의 이산화탄소에 대한 화학적 안정성에 대한 실험을 수행하였다.
We make a studyof the hydrogen permeability and chemical stability of Nb56Ti23Ni21 metal alloy membrane. For this purpose, we produced the Nb56Ti23Ni21 membrane which has 10 mm diameter and 0.5 mm thick, and experiment the hydrogen transport properties under two kinds of feed gas (H2 100%; H2 60% + CO2 40%) at 450℃C with variation of absolute pressure.The maximum hydrogen permeation flux was 5.58mL/min/cm2 in the absolute pressure 3 bar under pure hydrogen. And each case of feed gases about gas composition, the permeation fluxes were satisfied with Sievert's law, and the hydrogen permeation flux decreased with decrease of hydrogen partial pressure irrespective of temperature and pressure. After permeation test, we experiment the stability and durability of Nb56Ti23Ni21 alloy membrane for carbon dioxide by XRD analysis.
