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다공성 실리카 막을 졸겔법에 의해서 Si(OC2H5)4-H2O 로부터 제조하고, 막의 특성을 TG-DTA, XRD, IR, BET, SEN, TEM을 사용하여 조사하였다. 다공성 실리카 막 제조를 위한 Si(OC2H5)4 : H2O4 : H2O : C2H5OH의 최적 몰비는 1 : 4.5 : 4 이었다. 100℃~1100℃~에서 열처리된 막의 비표면적은 3.8 m2/g~902.3m2/g 이었으며, 기공크기는 20Å~50Å이었다. 300℃~~700℃~범위에서 열처리된 막의 입자크기는 15nm~30nm이며, 열처리 온도가 증가하면 입자의 크기도 증가하였다. 이렇게 제조한 다공성 실리카 막으로 H2/N2 혼합기체를 분리하는데 응용하였으며, 다공성 실리카 막에 의한 H2/N2혼합기체분리는 Knudsen flow와 surface flow에 의해서 일어나며 주로 surface flow에 의존하였다. 다공성 실리카 막의 H2/N2 혼합기체에 대한 real separation factor(alpha)는 155.15 cmHg(DeltaP)와 25℃에서 5.17이었으며, real separation factor(alpha), head separation factor (β), tail separation factorbarB)는 압력이 증가하면 증가하였다.
The porous silica membrane was prepared from Si(OC2H5)4-H2O system by sol-gel method. To investigate the characteristics of gels and porous silica membrane, we examined gels and porous silica membrane using TG-DTA, X-ray diffractometer, IR spectrophotometer, BET, SEM and TEM. The optimum mole ratio of Si(OC2H5)4 : H2O C2H5OH for porous silica membrane was 1 : 4.5 : 4. The porous silica membrane was obtained by heat treatment of the gel above 700 ℃. The specific surface area of sintered gel was 3.8 m2/g to 902.3 m2/g at 100 ℃ to 1100 ℃ The pore size of sintered gel was in the range 20 Å~ 50Å. The particle size of sintered gel was 15 nm to 30 nm at 300℃ to 700℃. The performance of the porous silica membrane was investigated for the separation of H2/N2 gas mixture. Gas separation through porous silica membrane depends upon Knudsen flow and surface flow. The veal separation factor(alpha) of H2/N2 was 5.17 at 155.15 cmHg and 25℃. The real separation factor(alpha), head separation factor(β), and tail separation factor( barB) increased as the pressure of permeation cℓ Increased.sed.
