膜科学与技术
膜科學與技術
막과학여기술
MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGY
2012年
5期
13-18,26
,共7页
郝润秋%韦奇%宋霖%李群艳%聂祚仁
郝潤鞦%韋奇%宋霖%李群豔%聶祚仁
학윤추%위기%송림%리군염%섭조인
Ge掺杂%溶胶粒径%气体渗透和分离性
Ge摻雜%溶膠粒徑%氣體滲透和分離性
Ge참잡%용효립경%기체삼투화분리성
以正硅酸乙酯(TEOS)和乙氧基锗(Ge(OC2H5)4)为前驱体通过溶胶-凝胶法制备Ge掺杂的二氧化硅溶胶,采用浸渍提拉法在γ-Al2O3/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体上成膜,通过动态光散射(DLS)技术和气体渗透法,研究制备条件对Ge掺杂二氧化硅膜溶胶粒径和氢气渗透与分离性能的影响.结果表明溶胶胶粒随着温度、Ge的掺杂量、醇比例的增大而变大,且分布变宽；随着硝酸比例的增大呈现先减小后增大的趋势,在HNO3/TEOS=0.085时达到最小.溶胶粒径平均大小从2.3 nm到91 nm时H2的渗透率从4.4×10-7mol/(m2·s-Pa)上升到8.2×10-7mol/(m2·s·Pa),H2和CO2的通过率都随着胶粒的增大而呈增大的趋势；但是气体的分离系数呈减小的趋势,只有溶胶胶粒平均值小于4.5 nm的溶胶涂膜后,才具有分子筛分效应,其H2/CO2值大于努森扩散的理想分离系数.
以正硅痠乙酯(TEOS)和乙氧基鍺(Ge(OC2H5)4)為前驅體通過溶膠-凝膠法製備Ge摻雜的二氧化硅溶膠,採用浸漬提拉法在γ-Al2O3/α-Al2O3多孔陶瓷支撐體上成膜,通過動態光散射(DLS)技術和氣體滲透法,研究製備條件對Ge摻雜二氧化硅膜溶膠粒徑和氫氣滲透與分離性能的影響.結果錶明溶膠膠粒隨著溫度、Ge的摻雜量、醇比例的增大而變大,且分佈變寬；隨著硝痠比例的增大呈現先減小後增大的趨勢,在HNO3/TEOS=0.085時達到最小.溶膠粒徑平均大小從2.3 nm到91 nm時H2的滲透率從4.4×10-7mol/(m2·s-Pa)上升到8.2×10-7mol/(m2·s·Pa),H2和CO2的通過率都隨著膠粒的增大而呈增大的趨勢；但是氣體的分離繫數呈減小的趨勢,隻有溶膠膠粒平均值小于4.5 nm的溶膠塗膜後,纔具有分子篩分效應,其H2/CO2值大于努森擴散的理想分離繫數.
이정규산을지(TEOS)화을양기타(Ge(OC2H5)4)위전구체통과용효-응효법제비Ge참잡적이양화규용효,채용침지제랍법재γ-Al2O3/α-Al2O3다공도자지탱체상성막,통과동태광산사(DLS)기술화기체삼투법,연구제비조건대Ge참잡이양화규막용효립경화경기삼투여분리성능적영향.결과표명용효효립수착온도、Ge적참잡량、순비례적증대이변대,차분포변관；수착초산비례적증대정현선감소후증대적추세,재HNO3/TEOS=0.085시체도최소.용효립경평균대소종2.3 nm도91 nm시H2적삼투솔종4.4×10-7mol/(m2·s-Pa)상승도8.2×10-7mol/(m2·s·Pa),H2화CO2적통과솔도수착효립적증대이정증대적추세；단시기체적분리계수정감소적추세,지유용효효립평균치소우4.5 nm적용효도막후,재구유분자사분효응,기H2/CO2치대우노삼확산적이상분리계수.
