含蛋挞状结构的超疏水二氧化硅薄膜的研究

采用Stober法合成碱性二氧化硅(SiO_(2))溶胶,利用溶胶-凝胶法制备酸性SiO_(2)溶胶,共混两种溶胶,在玻璃基板上制备含“蛋挞状”结构SiO_(2)复合薄膜。通过扫描电镜(SEM)、红外测试(FTIR)和接触角(CA)对复合膜进行结构表征。结果表明,含“蛋挞状”结构的SiO_(2)复合膜,不仅是一种粗糙层次结构,表现超疏水性,而且蛋挞中的220 nm SiO_(2)“蛋黄”是相对平整区,能够减缓摩擦对结构的影响,具有较好的耐磨性。

含椭圆叶片状SiO_(2)/聚乙烯醇渗透汽化复合膜的制备与性能

如何制备含形貌可控且高度分散无机纳米颗粒的高性能复合分离膜,是当前膜分离领域的研究热点和难点。本文采用溶胶-凝胶和溶液刮涂法将聚乙烯醇(PVA)、马来酸(MA)和SiO_(2)三者交联制备得到混合基质膜。通过SEM、FTIR、XRD对SiO_(2)/交联PVA混合基质膜进行结构表征,在50℃下对97wt%乙醇水溶液进行渗透汽化性能测试。结果表明,含椭圆叶片状SiO_(2)聚集体的SiO_(2)/交联PVA混合基质膜,椭圆叶片状SiO_(2)纳米颗粒聚集体可作为表面预筛选层,且在基体内高度分散,能够同时增加对醇水溶液的渗透通量和选择性。对97wt%乙醇水溶液的渗透通量和选择性分别高达0.072 kg·m^(−2)·h^(−1)和12301。分离性能提高的原因可能是由于该混合基质膜具有表面预筛功能和更致密的网络结构。该结果将促进纳米SiO_(2)/PVA复合材料的研究及该类材料在分离领域的应用。