液态Ga金属膜比Pd金属膜能更有效地分离氢气

将液体镓(Ga)夹在两片多孔碳化硅载体之间的液体金属膜可望用于分离甲烷蒸汽转化得到的氢气，比现有的固体钯(Pd)膜更好。

钯膜对提纯分离氢气，排斥CO2和CO等其它气体是有效的，但局限性是成本高，因此需要做得很薄，容易破裂。一旦破裂，所有气体都能通过，就失去了提纯作用。此外，气体混合物中的硫对钯膜有负作用。

马萨诸塞州伍斯特理工学院(WPI)的研究人员开发了一种用液体镓代替固体钯来分离氢的膜。他们已经成功地示范了用这种叫做SLiMM(夹心液体金属膜)的体系从氢气与氦气的混合物中分离氢气。

氢气接触钯膜时，会解离为氢原子，氢原子扩散通过膜，在膜的另一侧再重新结合为氢分子。温度提高到甲烷蒸汽转化反应发生的温度时，液体镓也能达到同样的氢气解离效果，然后氢原子就可以从液体膜中的一个孔隙跳到另一个孔隙，最终穿过200 μm厚的镓层。

与钯膜相比，镓膜有几个关键的优势。首先，镓的成本比钯低一个数量级，而且镓是无毒的。其次，这种液体膜能够自我修复，自发地弥补任何裂痕或瑕疵。还有，液体金属中的孔隙空间比固体金属多，因此氢原子更容易通过这种液体材料。

WPI团队下一步计划用甲烷蒸汽转化产生的实际合成气混合物来测试SLiMM。