微孔二氧化硅膜的水热稳定性与氢气分离研究

氢气是重要的清洁能源载体，研究具有高氢气渗透率和分离性能以及水热稳定性能的无机氢分离膜材料具有重大的工业和经济价值。本研究以微孔二氧化硅透氢膜为研究对象，采用憎水基团修饰溶胶来提高膜材料的憎水性，研究含憎水基团前驱体修饰剂和硅烷前驱体共水解缩合反应过程以及二氧化硅膜的孔结构控制，探讨微孔氧化硅膜材料的亲水/憎水机理，探索提高微孔氧化硅膜水热稳定性的理论依据和相关机理。采用洁净室技术和计算机控制的dip-coater涂膜来获取表面无微缺陷的憎水二氧化硅顶层膜，探索微缺陷产生的原因、机理以及修补的方法，研究氢气在憎水二氧化硅膜中的输运机理以及膜体系对含水气的混合气（氢气和二氧化碳）的分离机制和影响因素，并对其长期水热稳定性作出评价。项目体现了物理化学、材料学以及化工各学科的交叉，既具有一定的科学价值，又具有一定的应用前景。