銅摻雜二氧化硅膜的制備及氫氣分離的研究.pdf

1、微孔二氧化硅膜具有耐高溫性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、機(jī)械強(qiáng)度大、孔徑容易控制、氣體滲透性和選擇性高等優(yōu)點(diǎn)，在水煤氣變換反應(yīng)（WGS）等化工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但是二氧化硅膜材料的水熱穩(wěn)定性比較差，通過各種方法改善二氧化硅膜的結(jié)構(gòu)來提高膜材料的水熱穩(wěn)定性成為眾多研究學(xué)者的重點(diǎn)。過渡金屬與氧原子形成的共價(jià)鍵比硅氧鍵更加穩(wěn)定，因此本實(shí)驗(yàn)通過摻雜過渡金屬銅的方法，希望得到水熱穩(wěn)定性較好的二氧化硅膜材料。
　　 實(shí)驗(yàn)以正硅酸乙酯和硝酸銅為前驅(qū)

2、體，在酸性催化條件下通過溶膠-凝膠法制備了銅摻雜的二氧化硅膜，通過FT-IR、XPS、XRD等測(cè)試方法研究了銅元素在膜材料中的存在形態(tài)，并利用N2吸附對(duì)膜材料的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，討論了銅摻雜量以及水/正硅酸乙酯的化學(xué)計(jì)量比對(duì)膜材料孔結(jié)構(gòu)的影響，初步研究了銅摻雜二氧化硅膜在水熱環(huán)境下的孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和在氣體滲透性能。
　　 結(jié)果表明，當(dāng)H2O/TEOS的摩爾比例為0.5時(shí)能獲得微孔結(jié)構(gòu)，銅摻雜后的二氧化硅膜仍然保持良好的微孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)摩