金属掺杂的有机无机复合SiO₂膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种金属掺杂的有机无机复合SiO2膜的制备方法，以硅氧烷为前驱体，在酸催化条件下水解，并向其中加入含有金属M的盐(醇盐或硝酸盐)的乙醇溶液来合成金属掺杂的有机无机复合SiO2溶胶，经过涂膜、干燥后，在惰性气氛下烧成得到金属掺杂的有机无机复合SiO2膜。该复合SiO2膜有效的解决了工业气体中(H2、CO2、O2、N2、CH4、CO)中H2(He)/CO2的高效分离问题，通过分子筛分机理和吸附的双重作用，明显的提高了H2(He)/CO2的分离效果。在水煤气变换反应、甲烷水蒸气重整反应等含有水蒸气和多种混合气体(H2、CO2、CO和CH4等)的环境中将会有很好的应用前景。

主权项

一种金属掺杂的有机无机复合SiO2膜的制备方法，其具体步骤为：a：金属掺杂的有机无机复合SiO2溶胶的合成将硅氧烷和溶剂按体积比1∶1～1∶10的比例混合置于冰浴中，向其中加入催化剂，再将此溶液置于温度为40～90℃的恒温水浴中进行第一步反应，反应1～3小时后，取出放置于冰浴中，再向其中加入含有金属M的盐的溶液，控制M∶Si的摩尔比为0.1～1；然后再加入催化剂，继续置于40～90℃的恒温水浴中进行第二步反应，第二步反应1～3小时；获得外观透明的金属掺杂的有机无机复合SiO2溶胶；b：涂膜过程将上述溶胶与溶剂按体积比1∶3～1∶20的比例稀释配制成制膜液，将制膜液在载体表面涂膜；c：干燥烧结过程将涂覆制膜液的载体干燥，升温至200～700℃的范围内在气体保护下1～10h后自然降温；制得金属掺杂的有机无机复合SiO2膜。