微孔二氧化硅膜在节能化学分离中具有广泛的应用前景。研究人员通常采用化学气相沉积法或溶胶凝胶法制备二氧化硅膜。然而，这两种方法一般都需要在300-600℃的高温下才能获得结构稳定的二氧化硅膜。等离子体增强化学气相沉积（PECVD）为制备二氧化硅及其相关杂化膜提供了一种非热替代方法。近年来，与传统真空PECVD相比，常压PECVD（AP-PECVD）因其通用性和可扩展性而受到越来越多的关注。
近日，日本广岛大学Hiroki Nagasawa报道了首次通过直接AP-PECVD方法实现了二氧化硅基膜的超快合成，并实现了气体分离的高透过率和选择性。
文章要点
1）研究发现，在常压等离子体放电区的直接沉积能够在多孔衬底上立即形成薄的二氧化硅层。等离子体沉积层的厚度约为13 nm，同时被直接限制在衬底的表面上。
2）沉积温度的升高显著提高了等离子体沉积层的无机性，同时膜的性能也得到了改善。结果表明，所制得的膜对H2（>10−6 mol m−2 s−1 Pa−1）等小分子气体具有良好的透过性，H2/SF6的透过率高达6300，从而为制备二氧化硅基膜提供了一种非热的选择。
参考文献
Hiroki Nagasawa, et al, Ultrafast Synthesis of Silica-Based Molecular Sieve Membranes in Dielectric Barrier Discharge at Low Temperature and Atmospheric Pressure, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c09433
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c09433
