Evoluzione della microstruttura e dei microstrain dello strato funzionale di Pd per membrane dense per la separazione dell’idrogeno

Abstract

In RSE negli ultimi anni sono state sviluppate membrane composite tubolari con strato funzionale di palladio
con spessore di 10-20 ?m, in grado di operare fino a 400°C, utilizzabili per la produzione di H2 e separazione
della CO2 nei processi di Water Gas Shift (WGS) del gas di sintesi e di reforming dell’etanolo, in configurazione
di reattore a membrana [1,2]. In questo lavoro, dopo una breve descrizione delle membrane tubolari con
rivestimento funzionale di Pd per la separazione dell’idrogeno, vengono esposti i risultati della caratterizzazione
effettuata sullo strato funzionale di Pd, mediante microdiffrazione dei raggi X con rivelatore bidimensionale,
con microscopia elettronica (SEM-FEG +EDS) e spettroscopia Auger. Con la diffrazione X è stata valutata
l’entità dei microstrain prima e dopo il trattamento di distensione e su membrane esercite. La spettroscopia
Auger ha permesso di rivelare la natura della contaminazione che probabilmente ha causato in alcuni casi il
significativo degrado delle prestazioni delle membrane. Al termine delle prove in impianto pilota la morfologia
della membrana di Palladio cambia in modo significativo sia in superficie che sulla sezione. Le misure XRD con
rivelatore bidimensionale hanno consentito di studiare l’evoluzione della microstruttura delle membrane tubolari
dovuta a trattamento termico a 400°C, soprattutto nelle fasi in cui avviene la permeazione dell’idrogeno.