| 三氟丙基修饰的二氧化硅膜制备、氢气分离及其水热稳定性能 |
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| 引用本文： | 洪志发,韦奇,李国华,王学伟,聂祚仁,李群艳.三氟丙基修饰的二氧化硅膜制备、氢气分离及其水热稳定性能[J].无机化学学报,2013,29(18). |
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| 作者姓名： | 洪志发 韦奇 李国华 王学伟 聂祚仁 李群艳 |
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| 作者单位： | 北京工业大学材料科学与工程学院,北京 100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京 100124;浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州 310014;北京工业大学材料科学与工程学院,北京 100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京 100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京 100124 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(No.21171014,50502002);国家863计划课题(No.2009AA03Z213);浙江省绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地开放基金(No.GCTKF2012016)资助项目。 |
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| 摘 要： | 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3 h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。
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| 关 键 词： | 二氧化硅膜 溶胶-凝胶法 疏水性 气体分离 水热稳定性 |
Preparation, H2 Separation and Hydrothermal Stability of Trifluoropropyl-Modified Silica Membranes |
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| HONG Zhi-F,WEI Qi,LI Guo-Hu,WANG Xue-Wei,NIE Zuo-Ren and LI Qun-Yan.Preparation, H2 Separation and Hydrothermal Stability of Trifluoropropyl-Modified Silica Membranes[J].Chinese Journal of Inorganic Chemistry,2013,29(18). |
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| Authors: | HONG Zhi-F WEI Qi LI Guo-Hu WANG Xue-Wei NIE Zuo-Ren and LI Qun-Yan |
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| Institution: | College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;College of Chemical Engineering and Materials Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China;College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | silica membrane sol-gel technique hydrophobic property gas separation hydrothermal stability |
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