无机化学学报
無機化學學報
무궤화학학보
JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY
2013年
5期
941-947
,共7页
洪志发%韦奇%李国华%王学伟%聂祚仁%李群艳
洪誌髮%韋奇%李國華%王學偉%聶祚仁%李群豔
홍지발%위기%리국화%왕학위%섭조인%리군염
二氧化硅膜%溶胶-凝胶法%疏水性%气体分离%水热稳定性
二氧化硅膜%溶膠-凝膠法%疏水性%氣體分離%水熱穩定性
이양화규막%용효-응효법%소수성%기체분리%수열은정성
以三氟丙基三甲氧基硅烷(TFPTMS)和正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备三氟丙基修饰的SiO2膜材料,研究了三氟丙基修饰对膜材料孔结构和疏水性的作用、疏水膜材料的氢气渗透和分离性能以及水热稳定性能.结果表明三氟丙基修饰后的膜材料仍保持良好的微孔结构,孔径狭窄分布在0.45～0.7 nm之间.修饰后膜材料疏水性明显提高,当nTFPTMS/nTEOS=0.6时,对水的接触角达到(102.7°±0.1°).H2在修饰后膜材料的输运遵循微孔扩散机理,在300℃时,H2的单组份渗透率达到4.77×10-7 mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/CO2的理想分离系数以及双组份分离系数分别达到6.99和6.93,均高于其Knudsen扩散分离因子.在200℃水蒸气物质的量含量为5％的环境中陈化220 h后,H2的单组份渗透率仅在前3h有轻微下降,然后基本保持不变,说明三氟丙基修饰的SiO2膜具有良好的水热稳定性.
以三氟丙基三甲氧基硅烷(TFPTMS)和正硅痠乙酯(TEOS)作為前驅體,通過溶膠-凝膠法製備三氟丙基脩飾的SiO2膜材料,研究瞭三氟丙基脩飾對膜材料孔結構和疏水性的作用、疏水膜材料的氫氣滲透和分離性能以及水熱穩定性能.結果錶明三氟丙基脩飾後的膜材料仍保持良好的微孔結構,孔徑狹窄分佈在0.45～0.7 nm之間.脩飾後膜材料疏水性明顯提高,噹nTFPTMS/nTEOS=0.6時,對水的接觸角達到(102.7°±0.1°).H2在脩飾後膜材料的輸運遵循微孔擴散機理,在300℃時,H2的單組份滲透率達到4.77×10-7 mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/CO2的理想分離繫數以及雙組份分離繫數分彆達到6.99和6.93,均高于其Knudsen擴散分離因子.在200℃水蒸氣物質的量含量為5％的環境中陳化220 h後,H2的單組份滲透率僅在前3h有輕微下降,然後基本保持不變,說明三氟丙基脩飾的SiO2膜具有良好的水熱穩定性.
이삼불병기삼갑양기규완(TFPTMS)화정규산을지(TEOS)작위전구체,통과용효-응효법제비삼불병기수식적SiO2막재료,연구료삼불병기수식대막재료공결구화소수성적작용、소수막재료적경기삼투화분리성능이급수열은정성능.결과표명삼불병기수식후적막재료잉보지량호적미공결구,공경협착분포재0.45～0.7 nm지간.수식후막재료소수성명현제고,당nTFPTMS/nTEOS=0.6시,대수적접촉각체도(102.7°±0.1°).H2재수식후막재료적수운준순미공확산궤리,재300℃시,H2적단조빈삼투솔체도4.77×10-7 mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/CO2적이상분리계수이급쌍조빈분리계수분별체도6.99화6.93,균고우기Knudsen확산분리인자.재200℃수증기물질적량함량위5％적배경중진화220 h후,H2적단조빈삼투솔부재전3h유경미하강,연후기본보지불변,설명삼불병기수식적SiO2막구유량호적수열은정성.
