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2.5.3 复合膜微观形貌测定 13
3结果与讨论 14
3.1 电子能谱仪复合膜组成成分分析 14
3.2 X射线衍射仪复合膜晶态结构分析 16
3.3 电子扫描显微镜复合膜微观形貌分析 18
3.4 铒不同浓度对复合膜的影响分析 19
3.4.1 铒不同浓度对复合膜组成成分分析 19
3.4.2 铒不同浓度对复合膜微观形貌分析 21
4结论 24
致谢 25
参考文献 26
1引言
1.1 背景
我国面临着严峻的能源问题，主要是能源利用效率低和过分依赖煤炭而导致的严重环境污染。因此，开发洁净能源、提高能效，是国家的重大战略需求。众所周知，氢作为一种能源有许多优点，如燃烧性能好、燃烧速度快、无毒、清洁无污染等。与矿物能源不同，氢能是可再生的，它无疑是人类的未来能源[20]。氢能通过燃料电池可以方便地转化成电能，具有较高的能源效率。另外它还是一种理想的车用能源，国际上公认的氢燃料汽车将成为未来解决城市大气污染的最重要途径之一。因此，世界各国对氢气的需求量在逐年增长，这也促进了制氢技术及分离净化氢气技术的发展。
在氢气的制备过程中，会出现副产物，一般得到的是含氢的混和气体， 因此从混和气中分离出氢气是获得纯氢的一个非常重要的步骤[27]。氢的分离提纯方法有膜法、变压吸附（PSA）法、深冷法等。与变压吸附和深冷分离相比，膜分离技术具有投资省、占地少、设备简单、能耗低、操作方便等特点[14]。另外催化制氢的催化剂可以负载在膜载体上，使反应和分离同时进行，增加氢气的转化率，因此膜技术分离提纯氢气的研究和开发具有广阔的应用前景和极高的经济价值[18,26]。
Cu-Ni-Er(Nd，La)-Al2O3复合膜，以阳极氧化法制备了阳极氧化铝膜，以阳极氧化铝膜为载体，采取电镀的方法制备Cu-Ni-Al2O3复合膜，并添加铒（Er）和钕（Nd）以及镧（La）制备Cu-Ni-Er-Al2O3、Cu-Ni-Nd-Al2O3、Cu-Ni-La-Al2O3复合膜。这种复合膜可用于甲烷水蒸气重整制氢反应，并能取得很好的效果。
1.2 阳极氧化铝（AA0）
铝是一种密度小，比强度大，耐腐蚀且易钝化的金属，在空气中能在其表面自发地形成一层厚度为0.01-0.10μm的氧化膜[1,24]。但是这层天然氧化膜为非晶态，薄而多孔，机械强度也低。它虽对铝具有一定的防护能力，但远远满足不了人们对铝及其合金在装饰、防护与功能性应用和开发新材料等方面的要求。因此，铝在电解液中阳极氧化处理的工艺得到了不断的发展。自20世纪20年代开始，铝阳极氧化膜的使用价值越来越高。最近开发出的一些新领域，将会在21世纪中结出丰硕的成果[1,24]。
阳极氧化铝（AAO）模板有耐高温、绝缘、在可见和大部分红外光区透明的特性，其孔洞还具有高度有序、大小可调的优点[2]。阳极氧化铝膜的耐腐蚀性，耐磨性和高硬度等特点使其在航空、航天、汽车、建筑和包装等表面处理行业得到广泛的应用[25]。近年来，随着纳米技术的发展，阳极氧化铝膜的高度有序纳米结构可以制备大范围规则排列的纳米材料阵列。它已经越来越被广泛的应用于纳米材料的制备上，对纳米科学的研究有着非常重要的意义。尤其是20世纪90年代以来AAO模板法已经广泛应用于各种纳米线和纳米管的制备。
1.2.1 阳极氧化铝膜的种类
铝阳极氧化膜可分为阻挡型和多孔型两类，在接近中性的电解液中阳极氧化，可得到致密的阻挡型氧化膜。这种膜的绝缘性很好，可用来制作电容器等器件。在酸性或弱碱性电解液中阳极氧化时，由于它们具有溶解氧化铝的能力，故可形成多孔型氧化膜。这种膜具有独特的结构，紧靠着金属铝表面是一层薄而致密的阻挡层，在其上则形成较厚而疏松的多孔层[1]。多孔层的膜胞为751角形紧密堆积排列，每个膜胞中心都有个纳米级的微孔。这些孔大小均匀，且与基体表面垂直，它们彼此之间是平等的[1]。
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