氢气分离纯化用钯及钯合金膜的工作原理是，氢分子吸附于钯及钯合金膜表面，解离生成氢原子，氢原子进入钯晶格内部，钯晶格允许氢原子快速移动，从高浓度侧向低浓度侧扩散，即氢原子从膜的一侧向另一侧扩散，然后从膜中析出重新结合形成氢分子，氢分子脱离膜表面，进而实现氢气分离纯化。
传统化石能源不可再生，且对环境污染较大，为应对能源危机、保护生态环境，近年来全球能源结构不断调整，清洁可再生的新能源受到关注，氢能是重要方向之一。氢能可以广泛应用在工业以及能源领域，下游行业包括石油、化工、玻璃、陶瓷、水泥、冶金、氢燃料电池汽车、航空航天等。特别是在氢燃料电池汽车领域，其凭借续航里程长、充能时间短、动力性能优等特点，已经成为新能源汽车的重要发展方向之一。
钯，元素符号Pd，铂系金属，立方晶系，有延展性、韧性，抗腐蚀，具有强氢气吸附能力。以钯为材料，采用物理气相沉积法、化学气相沉积法、电镀法等工艺制备得到的钯膜，在氢气分离纯化方面的应用受到重视。钯膜在低温下使用时，易出现氢脆问题，钯合金膜可以一定程度地解决这一问题。
钯合金膜主要包括钯基二元合金膜、钯基三元合金膜两大类。钯基二元合金膜主要有Pd-Cu（钯铜）、Pd-Ag（钯银）、Pd-Pt（钯铂）、Pd-Au（钯金）等，依然存在抗杂质气体毒化性能较差，或者氢气透过性能较差等问题；钯基三元合金膜主要有Pd-Ag-M、Pd-Cu-M等，氢气透过性能提升，抗杂质气体毒化性能改善，但各组分比例难以精确控制，制备难度大。
新思界
行业分析人士表示，钯及钯合金膜对氢气具有高选择透过性，在氢气分离纯化方面具有其他技术无法比拟的优越性。在氢能产业蓬勃发展背景下，氢气分离纯化需求将持续增加，钯及钯合金膜拥有广阔发展前景。因此针对钯及钯合金膜的不足之处，其技术研究还在不断深入。例如，将钯及钯合金膜沉积在多孔支撑基体材料表面，制成钯复合膜，采用这种新工艺来避免氢脆、杂质气体毒化等问题，并提高透氢性能。
