镍掺杂SiO_2膜的制备及CH_4/CO_2气体分离性能 |
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引用本文: | 李文秀,李丹丹,郑立娇,范俊刚,张志刚.镍掺杂SiO_2膜的制备及CH_4/CO_2气体分离性能[J].硅酸盐学报,2014(3). |
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作者姓名: | 李文秀 李丹丹 郑立娇 范俊刚 张志刚 |
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作者单位: | 沈阳化工大学;辽宁省化工分离技术重点实验室; |
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基金项目: | 国家自然科学基金(21076126);辽宁省自然科学基金(2013020080)资助项目 |
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摘 要: | 以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,六水合硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)为镍源,采用溶胶--凝胶法制备镍掺杂SiO2膜。研究了水用量及镍含量对镍掺杂SiO2膜的结构及形貌的影响,并对其进行CH4、CO2气体渗透性能测试。结果表明:水酯比为5.5时,制备的10%Ni掺杂SiO2膜具有良好的微孔结构,且孔径约为1.16nm,孔隙率为64.9%。一部分Ni元素以Ni和NiO晶体形式填充于SiO2孔道内,另一部分以Si—O—Ni形式进入SiO2骨架。Ni掺杂SiO2膜在84h内能够保持良好的气体渗透性能,表现出比纯SiO2膜更好的水热稳定性。CH4和CO2的气体渗透通量分别为1.56×10--7和0.64×10--7 mol/(m2·s·Pa),CH4/CO2气体分离因子达到2.43。
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关 键 词: | 二氧化硅膜 镍掺杂 水热稳定性 气体分离 孔结构 |
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