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SBA-15模板法有序多孔炭膜材料的制备及表征?

张兵 , 周佳玲 , 王丹 , 吴永红 , 李琳 , 王同华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.05.004

以介孔分子筛SBA-15为模板剂，聚酰亚胺为前驱体，经共混、成膜、炭化及脱模板过程，制备了有序多孔炭膜材料(OPCM)。通过热失重、红外光谱、电子显微镜和 X-射线衍射，分别对前驱体热稳定性、膜表面官能团、微观形貌与微观结构进行了表征。考察了 SBA-15脱除前后的炭膜微观结构与形貌，及 OPCM气体分离性能。结果显示，当炭化温度为650℃、SBA-15用量为1％时，所制得 OPCM的气体分离系数显著高于努森扩散。

关键词: 硬模板剂 , 炭膜 , 孔结构 , 气体分离

高渗透性石墨烯杂化炭膜的制备及表征

张兵 , 周佳玲 , 吴永红 , 李琳 , 王同华

膜科学与技术 doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.02.002

以4,4'-二氨基二苯醚-3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA-ODA)型聚酰亚胺为前体,石墨烯为掺杂剂,经共混、成膜、干燥和热解过程制备杂化炭膜.采用热失重、扫描电镜、X射线衍射、红外光谱及渗透等技术分别对前体热稳定性、炭膜微观形貌、微观结构、表面基团和气体分离性能进行分析.考察了石墨烯含量对炭膜微结构与性能的影响,结果显示,引入石墨烯使前体热稳定性提高;石墨烯与炭膜母体间兼容性良好,在大幅度提高气体渗透性同时保持了较好的分子筛分能力;掺杂石墨烯后,使炭膜对H2,CO2与O2的渗透性分别提高了6.8倍,46倍和59倍.当石墨烯质量分数为0.5％时,杂化炭膜对CO2渗透性达1236.7 Barrer,此时CO2/N2选择性达24.1,具有较好的应用前景.

关键词: 聚酰亚胺 , 炭膜 , 石墨烯 , 渗透性

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