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1. (WO2009117978) OXYGEN-PERMEABLE MEMBRANE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2009/117978    International Application No.:    PCT/DE2009/000256
Publication Date: 01.10.2009 International Filing Date: 21.02.2009
IPC:
B01D 71/02 (2006.01), B01D 53/22 (2006.01), B01D 69/10 (2006.01), B01D 69/12 (2006.01), C01B 13/02 (2006.01), B01D 67/00 (2006.01)
Applicants: FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH GMBH [DE/DE]; 52425 Jülich (DE) (For All Designated States Except US).
BAUMANN, Stefan [DE/DE]; (DE) (For US Only).
SERRA ALFARO, José Manuel [ES/ES]; (ES) (For US Only).
MEULENBERG, Wilhelm Albert [DE/NL]; (NL) (For US Only).
BUCHKREMER, Hans Peter [DE/DE]; (DE) (For US Only).
STÖVER, Detlev [DE/DE]; (DE) (For US Only)
Inventors: BAUMANN, Stefan; (DE).
SERRA ALFARO, José Manuel; (ES).
MEULENBERG, Wilhelm Albert; (NL).
BUCHKREMER, Hans Peter; (DE).
STÖVER, Detlev; (DE)
Common
Representative:
FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH GMBH [DE/DE]; Fachbereich Patente 52425 Jülich (DE)
Priority Data:
10 2008 016 158.6 28.03.2008 DE
Title (DE) SAUERSTOFF DURCHLÄSSIGE MEMBRAN SOWIE VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
(EN) OXYGEN-PERMEABLE MEMBRANE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
(FR) MEMBRANE PERMÉABLE À L'OXYGÈNE ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION
Abstract: front page image
(DE)Die Erfindung betrifft eine Kompositmembran zur selektiven Gastrennung, umfassend ein Schichtsystem mit einer durchgehend porösen, mechanisch stabilen, Trägerschicht, die eine durchschnittliche Porengröße im μm-Bereich aufweist, mit wenigsten einer auf der Trägerschicht angeordneten, durchgehend porösen Zwischenschicht, die eine durchschnittliche Porengröße im Bereich zwischen 2 und 200 nm aufweist, und mit einer auf der Zwischenschicht angeordneten, gasdichten funktionalen Schicht aus einem mischleitenden Material mit einer maximalen Schichtdicke von 1 μm. Die Trägerschicht besteht aus einer Strukturkeramik, einem Metall oder einem Cermet, und weist eine Schichtdicke von maximal 1 mm auf. Die Zwischenschicht liegt in einer Gesamtschichtdicke von maximal 100 μm vor und weist eine durchschnittliche Porengröße im Bereich zwischen 10 und 100 nm auf. Die funktionale Schicht besteht aus einem Perowskiten, einem Fluorit oder einem Werkstoff mit K2NiF4-Struktur, wie beispeilsweise aus La1-xSrxCo1-yFeyO3-8 (LSCF). Die Schichtdicke der funktionalen Schicht beträgt maximal 50 nm, insbesondere zwischen 25 und 400 nm. Zur Herstellung dieser Kompositmembran wird auf eine durchgehend poröse, mechanisch stabile Trägerschicht, die eine durchschnittliche Porengröße im μm-Bereich aufweist, wenigstens eine poröse Zwischenschicht aufgebracht, wobei die Zwischenschicht eine durchschnittliehe Porengröße im Bereich zwischen 2 und 200 nm aufweist. Auf diese Zwischenschicht wird eine weitere gasdichte, funktionale Schicht aus einem mischleitenden Material mit einer maximalen Schichtdicke von 1 μm aufgebracht.
(EN)The invention relates to a composite membrane for selective gas separation, comprising a layer system having a through-and-through porous, mechanically stable carrier layer, which has an average pore size in the μm range, further having at least one through-and-through porous intermediate layer, which is disposed on the carrier layer and has an average pore size in the range between 2 and 200 nm, and further having a gas-tight functional layer, which is disposed on the intermediate layer and is made of mixed-conductive material having a maximum layer thickness of 1 μm. The carrier layer comprises structural ceramics, a metal or a cermet and has a layer thickness of no more than 1 mm. The intermediate layer is present in a total layer thickness of no more than 100 μm and has an average pore size in the range of 10 and 100 nm. The functional layer comprises a perovskite, a fluorite, or a material having a K2NiF4 structure, such as La1-xSrxCo1-yFeyO3-8 (LSCF). The layer thickness of the functional layer is no more than 50 nm, particularly between 25 and 400 nm. In order to produce said composite membrane, at least one porous intermediate layer is applied onto a through-and-through porous, mechanically stable carrier layer, which has an average pore size in the μm range, said intermediate layer having an average pore size in the range between 2 and 200 nm. A further gas-tight, functional layer made of a mixed-conductive material and having a maximum layer thickness of 1 μm is applied onto said intermediate layer.
(FR)L'invention concerne une membrane composite pour la séparation sélective de gaz. Cette membrane comprend un système de couches comportant une couche support poreuse mécaniquement stable à pores traversants, présentant une taille moyenne de pores de l'ordre du μm, au moins une couche intermédiaire poreuse à pores traversants disposée sur la couche support, présentant une taille moyenne de pores comprise entre 2 et 200 nm, ainsi qu'une couche fonctionnelle étanche aux gaz disposée sur la couche intermédiaire, cette couche fonctionnelle étant composée d'une matière à conductivité mixte et présentant une épaisseur maximale de 1 μm. La couche support se compose d'une céramique structurale, d'un métal ou d'un cermet et présente une épaisseur inférieure ou égale à 1 mm. La couche intermédiaire présente une épaisseur totale inférieure ou égale à 100 μm et une taille moyenne de pores comprise entre 10 et 100 nm. La couche fonctionnelle se compose d'une perovskite, d'une fluorine ou d'un matériau à structure K2NiF4, comme par exemple La1-xSrxCo1-yFeyO3-8 (LSCF). L'épaisseur de la couche fonctionnelle est inférieure ou égale à 50 nm, en particulier comprise entre 25 et 400 nm. Cette membrane composite est fabriquée par application d'au moins une couche intermédiaire poreuse présentant une taille moyenne de pores comprise entre 2 et 200 nm sur une couche support poreuse mécaniquement stable à pores traversants présentant une taille moyenne de pores de l'ordre du μm, puis par application d'une couche fonctionnelle étanche aux gaz additionnelle, composée d'une matière à conductivité mixte et présentant une épaisseur maximale de 1 μm, sur la couche intermédiaire.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)