[发明专利]一种二氧化硅膜孔径的调控方法及其应用

摘要

本发明涉及一种二氧化硅膜孔径的调控方法及其应用，调控方法包括步骤：烷氧基硅烷、水和HCl的水解聚合反应，制备倍半硅氧烷溶胶；将与SiO₂‑ZrO₂溶胶混合的二氧化硅玻璃颗粒涂覆在多孔玻璃管上，高温条件下煅烧得到膜的过渡层；将倍半硅氧烷溶胶擦涂在过渡层上，涂完后煅烧得到二氧化硅膜；把二氧化硅膜置于氨气气氛中进行原位反应，得到改性后的二氧化硅膜。本发明的有益效果是：氨气中的原位反应，在二氧化硅结构中形成Si‑NH₂和/或Si‑NH基团，使膜的网络结构变的更加致密，导致H₂的渗透率比初始值降低了大约40％，但其他气体如CO₂、N₂、CH₃等的渗透率比H₂降低的更多，使得改性后的SiO₂膜对H₂具有较高的选择性，该膜在氢气分离系统中对氢气表现出优异的选择性。

主权项

1.一种二氧化硅膜孔径的调控方法，其特征是：包括以下步骤：(1)在异丙醇中，通过烷氧基硅烷、水和HCl的水解聚合反应，制备倍半硅氧烷溶胶；(2)将与SiO2‑ZrO2溶胶混合的二氧化硅玻璃颗粒涂覆在多孔玻璃管上，高温条件下煅烧得到膜的过渡层；(3)将步骤(1)中得到的倍半硅氧烷溶胶擦涂在步骤(2)中得到的过渡层上，涂完后煅烧得到二氧化硅膜；(4)把步骤(3)中得到的二氧化硅膜置于高温高压的氨气气氛中进行原位反应，得到改性后的二氧化硅膜；所述的步骤(4)中温度为550～650℃，压力为200kPa，氨气的浓度为10～100mol％， 氨气的载体气体为氦气。