有机、无机铝掺杂Al2O3/SiO2复合膜性能比较

摘要

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为硅源,以异丙醇铝(AIP)和硝酸铝(ANN)为铝源,制备Al2 O3/SiO2(AIP-Al2 O3/SiO2和ANN-Al2 O3/SiO2)复合溶胶和复合膜.对2种复合溶胶的粒径进行分析和比较,并采用N2吸附-脱附和扫描电镜法其孔结构和微观形貌进行表征,比较其气体渗透分离性能.结果表明:与AIP-Al2 O3/SiO2复合溶胶相比,ANN-Al2 O3/SiO2溶胶的粒径较小且分布较窄;ANN-Al2 O3/SiO2复合膜表面平整,具有较小的孔径和更大的孔隙率,其总孔体积较AIP-Al2 O3/SiO2膜大5 cm3/g,水汽稳定性更高;在0.1 MPa、25℃条件下,ANN-Al2 O3/SiO2和AIP-Al2 O3/SiO2复合膜的H2/CO2分离因子分别为4.79、4.35;受分子动力学直径和分子形状大小的影响,H2通过2种复合膜的渗透速率比CO2快.