PROTON CONDUCTING LAYER SYSTEM AND ASSOCIATED PRODUCTION METHOD

Die Erfindung betrifft ein Schichtsystem zur Abtrennung von Wasserstoff aus wasserstoffhaltigen Gasen sowie ein Verfahren zur Herstellung. Das Schichtsystem besteht aus zwei Protonen leitenden, gasdichten Schichten. Eine Funkt ions Schicht aus einem Material mit einer hohen Protonenleitfähigkeit, welches aber gegen Prozessgase wie CO2 oder aggressive Spurengase empfindlich ist, macht den größten Anteil der Dicke des Schichtsystems aus. Sie wird von einer dünnen Schutzschicht aus einem Material, das zwar schlechter Protonen leitet, aber unempfindlich gegen reaktive Gase ist, geschützt. Im Endeffekt lässt sich mit dem Schichtsystem bei vorgegebener Gasdichtigkeit und damit Gesamtdicke der Schicht eine bessere Protonenleitfähigkeit erzielen als nach dem Stand der Technik. Bei dem Herstellungsverfahren wird ein Erdalkalimetallkarbonat zu einem Oxid reduziert, welches Festkörperreaktionen mit zuvor aufgebrachten Schichten aus Zirkonium oder Seltenerdmetallen eingeht. Durch Sinterung entstehen die Schutzschicht und die Funktionsschicht . The invention relates to a layer system for isolating hydrogen from gases containing hydrogen and to an associated production method. The layer system consists of two proton conducting, gas-tight layers. A functional layer consisting of a material with a high proton conductivity, which is however sensitive to process gases such as CO2 or aggressive trace gases, constitutes the largest proportion of the thickness of the layer system. Said layer is protected by a thin protective layer consisting of a material whose proton conductivity is lower but which is insensitive to reactive gases. Said layer system permits an improved proton conductivity to be obtained with a predefined gas tightness and total thickness of the layer in relation to prior art. In the production method, an alkaline-earth metal carbonate is reduced to form an oxide, which has solid-state reactions with previously applied layers of zirconium or rare earth metals. The protective layer and functional layer are produced by sintering. L'invention concerne un système de couches servant à séparer l'hydrogène de gaz contenant de l'hydrogène, ainsi qu'un procédé de production de ce système de couches. Le système de couches selon l'invention comprend deux couches étanches aux gaz qui conduisent les protons. Une couche fonctionnelle constituée d'un matériau qui conduit bien les protons mais qui est sensible aux gaz de traitement tels que le CO2 ou les gaz agressifs à l'éta