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、機械強度大、孔徑容易控制、氣體滲透性和選擇性高等優(yōu)點，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。過渡金屬與氧原子形成的共價鍵比硅氧鍵更加穩(wěn)定，因此本實驗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。
　　 實驗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吸附對膜材料的孔結(jié)構(gòu)進行表征，討論了銅摻雜量以及水/正硅酸乙酯的化學(xué)計量比對膜材料孔結(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H2O/TEOS的摩爾比例為0.5時能獲得微孔結(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)，當摩