林丹丹
,
宋华庭
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朱瓌之
,
陈加伟
,
漆虹
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.01.005
以1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)和五正丁氧基铌为前驱体,采用聚合溶胶路线,制备出3种粒径分布(平均粒径为5,8,11 nm)的铌掺杂的有机无机杂化SiO2 (Nb-HybridSiO2)聚合溶胶.通过TG/DSC、XRD、CO2吸附和单组分气体渗透实验等手段,详细考察了聚合溶胶粒径对铌掺杂的有机无机杂化SiO2粉体和气体分离膜性能的影响.结果表明:采用平均粒径为5 nm的聚合溶胶,制备得到完整无缺陷的气体分离膜,膜的H2渗透率为8.36×10-8 mol/(m2·s·Pa),H2/CO2的理想分离因子为23.当采用平均粒径大于8 nm的溶胶制膜时,膜的H2/CO2理想分离因子降低.
关键词:
铌掺杂有机无机杂化SiO2膜
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溶胶-凝胶法
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溶胶粒径
,
气体分离
郝润秋
,
韦奇
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宋霖
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李群艳
,
聂祚仁
膜科学与技术
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.
关键词:
Ge掺杂
,
溶胶粒径
,
气体渗透和分离性
