板状C/C复合膜的制备及其气体分离性能

新型炭材料, 2011, 26(4): 271-277.

板状C/C复合膜的制备及其气体分离性能

王同华 ^1, , 郑青春 ^2, , 李琳 ^3, , 陈安亮 ^4, , 曹越 ^5,

1.大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室炭素材料研究室,辽宁大连116012

2.大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室炭素材料研究室,辽宁大连116012

3.大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室炭素材料研究室,辽宁大连116012

4.大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室炭素材料研究室,辽宁大连116012

5.大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室炭素材料研究室,辽宁大连116012

关键词： C/C复合膜 , 煤 , 聚酰胺酸 , 制备 , 气体分离

Preparation of a plate-like C/C composite membrane for gas separation

以商用PMDA-ODA型聚酰胺酸为涂膜液,采取旋转涂膜技术在煤基板状炭膜支撑体上制备成C/C复合膜.研究了旋转涂膜次数、支撑体性质、支撑体表面预浸渍处理及加入表面改性剂对C/C复合膜气体分离性能的影响,采用扫描电镜对炭膜的复合效果和微结构进行表征.结果表明:随着旋转涂膜次数的增加,气体的渗透速率下降、分离系数增加；与无烟煤支撑体相比,以烟煤支撑体制备的C/C复合膜气体渗透速率和分离系数均较大；无烟煤支撑体经预浸渍处理后可以提高C/C复合膜的气体渗透速率；涂膜液中加入表面改性剂可以改善涂膜液和支撑体的复合效果,经一次涂膜即可制备出具有分子筛分性质的C/C复合膜.以烟煤为支撑体制备的C/C复合膜对H2/N2、CO2/N2和O2/N2的分离系数分别为94.3、18.3和10.2;空气中O2/N2分离系数为10.8,氧气的渗透速率为4.99×10-9 mol·m-2· s-1· pa-1,一次富集氧气浓度达到74.4％.

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