Pd掺杂量对有机无机杂化SiO2膜H2/CO2分离性能和水热稳定性能的影响

摘要

以1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体、PdCl2为钯源,制备Pd掺杂有机无机杂化SiO2(POS)溶胶,涂膜后在水蒸气氛围中煅烧,制备得到POS膜.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和透射电子显微镜(TEM)对POS粉体的微观结构进行表征.考察了钯/硅摩尔比(n(Pd/Si)=0.1、0.5和1)对POS膜的气体分离性能与水热稳定性能的影响.结果表明:随着Pd掺杂量的增加,POS膜的H2渗透率逐渐增大,H2/CO2的理想选择性逐渐下降.经100 kPa水蒸气处理180 h后,采用n(Pd/Si)=1制备的POS膜的H2渗透率达到1.62×10–7 mol·m–2·s–1·Pa–1,H2/CO2理想分离因子达到13.6,表明该膜具有较好的H2渗透性能、H2/CO2分离性能和水热稳定性能.