[发明专利]一种氮氧气体分离复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种氮氧气体分离复合膜，其特征在于，所述复合膜是以不锈钢纤维和玻璃纤维混合编织制备成基底材料，与金属凝胶浸渍涂覆到基底材料上，高温烧结后形成具有定向微孔结构分离膜复合而成的；所述基底材料中不锈钢纤维和玻璃纤维的质量比为（0.5-0.8）:1，所述不锈钢纤维的单丝直径为2-3μm，所述玻璃纤维为中碱玻璃纤维，单丝直径为2-3μm；所述金属凝胶的制备原料包括：乙醇硅、异丙醇钛、乙醇铝、乙醇、丁醇、氯化镁、硝酸钠。

2.根据权利要求1所述的一 种氮氧气体分离复合膜，其特征在于，所述乙醇、丁醇的体积比为0.5:1。

3.根据权利要求2所述的一种氮氧气体分离复合膜，其特征在于，所述复合膜的厚度为20-50μm。

4.根据权利要求3所述的一种氮氧气体分离复合膜，其特征在于，所述复合膜的孔隙率为60-80%，平均孔径为0.350-0.360nm，氮氧分离系数为3.6以上。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种氮氧气体分离复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

基底材料制备：将不锈钢纤维和玻璃纤维混合交叉编织成网状基底材料；

金属凝胶制备：将乙醇硅、异丙醇钛、乙醇铝溶解于乙醇和丁醇的混合溶液中，并以1200-1500r/min的速率搅拌3-5min后加入氯化镁、硝酸钠得到混合物，调节混合物pH=4-5，并加热至90-100℃，同时以2000-2500r/min的搅拌速率搅拌至胶状，得到金属凝胶；

复合膜制备：将基底材料置于金属凝胶中搅拌均匀，平铺后置于10-15℃的温度下冷却干燥，完全干燥后于温度为800-950℃，压强为3MPa的条件下烧结3-3.5h，取出后于5-10℃风冷降温，完全冷却后得到复合膜。

6.根据权利要求5所述的一种氮氧气体分离复合膜的制备方法，其特征在于，所述基底材料制备步骤中，最多将叠加5层网状基底材料压制在一起使用，且压制的压力不超过2MPa。

7.根据权利要求5所述的一种氮氧气体分离复合膜的制备方法，其特征在于，所述金属凝胶制备步骤中，混合物的含水量为25-30%。