[發明專利]含鈀電鍍液及其應用

無效

• 申請號: 200710097130.1
• 申請日: 2007-04-13
• 公開（公告）號: CN101285203A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 陳世忠;高玉玲;雷敏宏;蔡仁堂
• 申請（專利權）人: 碧氫科技開發股份有限公司
• 主分類號: C25D3/50
• 分類號: C25D3/50
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 任永武

技術領域

本發明有關含鈀電鍍液與以電鍍法制備多孔性金屬載體的鈀或鈀合金膜的方法，可于多孔性金屬載體上提供高附著性的鈀或鈀合金膜，用于提供氫氣純化或合成用的觸媒反應器的鈀膜管件。

背景技術

有關鈀或鈀合金薄膜的制備，目前已知技術是以無電鍍法(electroless)、真空濺鍍(sputtering)、或冷軋法(cold-rolled)來進行。其中，有關在多孔性金屬載體上的鈀或鈀合金膜覆鍍，傳統上皆采用無電鍍法工藝，如臺灣專利公告第I232888號及美國專利第6152987號所敎示。然而，無電鍍法是依賴化學還原后金屬微粒在基材上的物理吸附而附著鍍膜，鍍膜與多孔性金屬載體間的附著力不強，故所制備的鈀或鈀合金膜常在使用一段時間后，因溫度冷熱的變化而自多孔性金屬載體上剝落。再者，以制備鈀膜為例，無電鍍法必須重復多次(6次～7次以上)的沉積步驟，方能獲得具所要求的厚度的鈀膜，其后再經熱處理(annealing)均勻化后才算完成。另一方面，當欲制備鈀合金膜時，因不易控制不同陽離子(如鈀離子，銅離子、及銀離子)的還原/沉積速度，故需利用多次單一離子還原沉積形成個別金屬層后，再于高溫下經過長時間的熱處理(annealing)，以完成含二種或多種金屬的合金化金屬層。此即，制備速度緩慢、附著力不強顯然為無電鍍法制備程序上的最大缺點。

除上述以無電鍍法提供于多孔性金屬載體上的鈀膜外，日本特許出愿公開第2002-119834號與第2002-153740號則揭示以多孔性陶瓷為載體，以無電鍍法于其上提供鈀或鈀合金膜。由于多孔性陶瓷或玻璃載體的表面非常細致，其孔隙屬納米級的微孔(10納米至200納米)，因此鈀或鈀合金膜的覆鍍封孔困難度相對較低，故可提供性質較佳的鍍覆膜。然而，納米級的微孔載體材料價格昂貴，制造成本居高不下，使得其產品的競爭性不高。

有關以真空濺鍍法進行的鈀或鈀合金膜制備，因其所涉的真空設備與濺鍍靶材相當昂貴，且制造成本居高不下，故于市場上不具競爭力。

至于以冷軋法所進行的鈀或鈀合金膜制備，由于冷軋法必須設法將所得薄膜附著在多孔性載體上，所涉手續繁復且膜層附著力不堅牢、加工破損率也高，故也不具吸引力。

目前已知的鈀或鈀合金膜電鍍技術大多是應用于一般平整的載體上，主要以加工或修飾為目的；舉例說，該平整表面上的電鍍鈀或鈀合金膜的技術通常是為防止如珠寶等飾品表面的氧化變色，或用于電子構件以幫助元件焊接性、減少接觸電阻及表面抗氧化，所形成的鍍膜厚度大約為0.3毫米至2毫米，如美國專利第4486274號所揭示的。然而將這種已知電鍍技術所采用的鈀鹽鍍液配方應用于多孔性金屬載體的電鍍時，則無法獲得一致密、無缺陷的鈀或鈀合金膜鍍層。事實上，所獲得的鍍膜上會遍布一些細孔，無法用以組裝純化提供高純度氫氣的純化元件。

因此，業界普遍存在得以較為簡易、省時且經濟的方式于多孔性金屬載體上形成具有所要求的致密性與氫氣滲透性的鈀或鈀合金膜的需求。

發明內容

本發明的一目的在于提供一種含鈀電鍍液，其包含硫酸鈀、一活性傳導鹽、一錯合劑、及一緩沖劑。

本發明的另一目的在于提供一種于多孔性金屬載體上提供鈀或鈀合金膜的方法，其包含：提供一多孔性金屬載體；以及使用一含鈀電鍍液于該多孔性金屬載體上電鍍一鈀或鈀合金膜。其中，該含鈀電鍍液包含一鈀鹽、一活性傳導鹽、一錯合劑、及一緩沖劑。

本發明的又一目的在于提供一種含鈀或鈀合金膜的復合體，其包含一多孔性金屬基材；一媒介層，覆于該基材表面；以及一鈀或鈀合金膜，覆于該媒介層上。其中，該鈀或鈀合金膜于該復合體基材側的壓力高于該鈀或鈀合金膜側的壓力達3個絕對大氣壓時仍實質上無剝離現象。

附圖說明

圖1是顯示一種根據本發明以電鍍法制備多孔性金屬載體的鈀膜的方法的流程圖；

圖2是根據本發明于不同載體轉速下電鍍鈀膜的電子顯微鏡圖(A：10rpm，B：20rpm，C：50rpm，D：100rpm，E：500rpm)；

圖3A是根據本發明電鍍鈀合金膜的電子顯微鏡圖；

圖3B是根據本發明電鍍鈀合金膜的成份分析結果曲線圖；

圖4是根據本發明的兩階段式電鍍鈀膜的電子顯微鏡圖；

圖5是顯示一種鈀膜套管反應器的示意圖；

圖6是顯示現有的無電鍍鈀膜的氫脆性測試結果的照片復印件；

圖7是顯示本發明電鍍鈀膜的氫脆性測試結果的照片復印件；以及

圖8是顯示一種利用本發明鈀膜的反應器的示意圖。

具體實施方式