一种氧化钛负载疏水性二氧化硅复合膜的制备方法技术

技术编号:22038251 阅读:28 留言:0更新日期:2019-09-07 10:25
本发明专利技术公开了一种氧化钛负载疏水性二氧化硅复合膜的制备方法,将正硅酸乙酯、疏水改性剂、无水乙醇在冰水浴中混合与稀释后的HNO3溶液混合,加热冷凝再冷却至室温得到甲基化改性SiO2溶胶,将钛酸丁酯和无水乙醇混合与稀释后的HNO3溶液混合,加热冷凝再冷却至室温得到TiO2溶胶,将两种溶胶混合,得到原始TiO2‑SiO2溶胶,对原始TiO2‑SiO2溶胶进行稀释,以多孔陶瓷为支撑体,采用浸渍法将稀释的TiO2‑SiO2溶胶涂覆在支撑体表面,室温干燥后培烧即得。本发明专利技术的制备方法,在提高普通SiO2复合膜水汽稳定性的基础上,增大了H2的渗透速率和H2/CO2分离因子且节约成本。

Preparation of a Titanium Oxide Supported Hydrophobic Silica Composite Film

【技术实现步骤摘要】
一种氧化钛负载疏水性二氧化硅复合膜的制备方法
本专利技术属于复合膜
,涉及一种TiO2负载疏水性SiO2复合膜的制备方法。
技术介绍
煤气化制氢是目前国际上提出的减少温室效应气体CO2的排放的一种有效方法,煤气化制氢过程需要将CO2进行分离然后运输到指定地点进行储存,而分离出来的H2是一种极具开发前景的清洁能源,因此,从混和气(H2+CO2)中分离出氢气是获得高纯氢气的一个重要且关键环节。膜分离技术是提纯H2的有效方法。近年来,对于H2分离用无机膜的研究,主要集中在钯(Pd)及其合金膜、非钯合金膜、沸石膜、分子筛炭膜以及无定形SiO2膜上。其中,SiO2膜被认为是最能接近工业应用,研究最为广泛。然而,普通SiO2膜水汽稳定性较差,在潮湿环境中长期使用时分离效果会逐渐降低。为此,国内外不少研究者致力于提高SiO2膜疏水性的研究,但往往不能兼顾H2渗透速率和H2/CO2分离效率两项指标,气体选择性好的膜往往渗透速率较低。现有的SiO2膜在保证膜的水汽稳定性的前提下,气体渗透速率和H2/CO2分离效率得到了一定的提高,但是想要工业化分离H2和CO2,成本依然很高,因此在保证膜的水汽稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化钛负载疏水性二氧化硅复合膜的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、按摩尔比分别称取如下组分:(1)正硅酸乙酯:疏水改性剂:无水乙醇:水:HNO3=1:0.80~1.20:7.7~15.0:7.2~12.0:0.086~0.120;(2)钛酸丁酯:无水乙醇:水:HNO3=1:50~70:3~4:0.2~0.3;步骤2、将步骤1(1)称取的正硅酸乙酯、疏水改性剂、无水乙醇混合并置于冰水浴中搅拌40‑60min,制得溶液1,将步骤1(1)称取的水和HNO3混合得到稀释后的HNO3溶液,将溶液1与所述稀释后的HNO3溶液混合得到溶液2,将溶液2边搅拌边加热至50‑70℃,用冷...

【技术特征摘要】
1.一种氧化钛负载疏水性二氧化硅复合膜的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、按摩尔比分别称取如下组分:(1)正硅酸乙酯:疏水改性剂:无水乙醇:水:HNO3=1:0.80~1.20:7.7~15.0:7.2~12.0:0.086~0.120;(2)钛酸丁酯:无水乙醇:水:HNO3=1:50~70:3~4:0.2~0.3;步骤2、将步骤1(1)称取的正硅酸乙酯、疏水改性剂、无水乙醇混合并置于冰水浴中搅拌40-60min,制得溶液1,将步骤1(1)称取的水和HNO3混合得到稀释后的HNO3溶液,将溶液1与所述稀释后的HNO3溶液混合得到溶液2,将溶液2边搅拌边加热至50-70℃,用冷凝管回流2-5h,自然冷却至室温,得到甲基化改性SiO2溶胶;步骤3、将步骤1(2)中称取的无水乙醇加入容器中,将称取的钛酸丁酯在20-50℃下边搅拌边加入无水乙醇中,搅拌30-60min,制得溶液3,将步骤1(2)称取的水和HNO3混合得到稀释后的HNO3溶液,将溶液3与所述稀释后的HNO3溶液混合得到溶液4,将溶液4边搅拌边加热至50-70℃,用冷凝管回流2-5h,自然冷却至室温,得到TiO2溶胶;步骤4、量取步骤2得到的甲基化改性SiO2溶胶和步骤3得到的TiO2溶胶体积之和的50%-80%的无水乙醇,将步骤3得到的TiO2溶胶与量取的无水乙醇混合得到溶液5,将溶液5与步骤2得到的甲基化改性SiO2溶胶混合搅拌30-60min,得到原始TiO2-SiO2溶胶;步骤5、另外量取原始TiO2-SiO2溶胶体积70-460%的无水乙醇和原始TiO2-SiO2溶胶体积30%-40%的干燥控制剂,将量取的干燥控制剂与无水乙醇混合得到溶液6,用溶液6对步骤4得到的原始TiO...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨靖贾德宝
申请(专利权)人:西安工程大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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