鈷摻雜二氧化硅膜的制備、表征及氫氣分離性能

編號(hào)：CPJS01555

篇名：鈷摻雜二氧化硅膜的制備、表征及氫氣分離性能

作者：閆建平； 韋奇； 段小勇； 何俊； 李群艷； 聶祚仁；

關(guān)鍵詞：鈷； 微孔； 二氧化硅膜； 氫氣分離；

機(jī)構(gòu)： 北京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院；

摘要： 采用正硅酸乙酯(TEOS)和Co(NO3)2.6H2O為前驅(qū)體通過(guò)溶膠-凝膠法制備摻鈷微孔二氧化硅膜,研究鈷在二氧化硅膜材料中的存在狀態(tài)、膜材料孔結(jié)構(gòu)以及膜材料的氣體滲透和分離性能。結(jié)果表明鈷元素以Si-O-Co的形式存在于SiO2骨架之中,摻雜Co 10%的微孔SiO2膜具有典型的微孔結(jié)構(gòu),其孔體積為0.119 cm3·g-1,平均孔徑在0.52 nm左右且孔徑主要分布在0.4～0.55 nm之間。氫氣在膜材料中的輸運(yùn)低溫下遵循Knudsen擴(kuò)散機(jī)理,高于100℃時(shí)遵循活化擴(kuò)散機(jī)理,300℃時(shí)膜材料的H2滲透率達(dá)到6.41×10-7 mol.m-2.s-1.Pa-1,H2/CO2分離系數(shù)達(dá)到6.61,高于Knudsen擴(kuò)散的理想分離系數(shù)。