借助硅凝胶修饰调控陶瓷中空纤维的孔结构

作者：孙赫; 李琳^*; 徐瑞松; 洪周; 顾学红; 王同华^*

来源：膜科学与技术, 2020, 40(06): 22-28.

DOI：10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2020.06.004

• 硅凝胶
• 气体分离
• 陶瓷中空纤维
• 孔结构

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、乙酸为共溶剂、HCl为催化剂,借助具有骨架结构的硅凝胶填充并调控陶瓷中空纤维的孔结构.研究了溶胶配比、环境湿度和添加剂对中空纤维气体通量和微观孔结构的影响.结果表明,借助于硅凝胶可明显地调控并改善中空纤维的孔结构.溶胶配比对溶胶体系的稳定性及中空纤维的修饰效果有很大影响;提高环境湿度可有效防止凝胶体龟裂和骨架结构的坍塌;添加剂的引入可以改善凝胶与干燥过程,进一步优化修饰后中空纤维的微观结构.经硅凝胶修饰的中空纤维孔径减小并均一化,集中孔分布区间由0.24～0.32μm下降到0.14～0.18μm,直径d>0.2μm的孔含量由37.7%下降到4.1%,并拥有高达13 570 GPU的N2气体通量.

• 单位
  大连理工大学; 材料化学工程国家重点实验室; 精细化工国家重点实验室; 南京工业大学