宋成文
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姜大伟
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李琳
,
孙美悦
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王同华
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11655
针对现有气体分离炭膜存在的渗透速率低等问题, 提出并设计在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管, 经高温热解后制备炭/碳纳米管杂化膜. 分别采用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)和气体渗透实验对炭/碳纳米管杂化膜的微观结构和分离性能进行表征. 实验结果表明, 在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管后, 碳纳米管与炭基体之间形成明显的“界面间隙”, 打破了原有炭膜中由乱层炭构成的无序微孔结构, 重新构建了杂化炭膜的孔隙结构. 与纯炭膜相比, 杂化炭膜的气体渗透速率大幅增加, 其中O2的渗透速率增大接近4倍(达到1576 Barrer), 而O2/N2的分离选择性仅降低17%.
关键词:
碳纳米管; 聚酰亚胺; 制备; 气体分离
姜大伟
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王同华
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李琳
,
孙美悦
,
郭新闻
,
曹义鸣
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.04.008
以PMDA-ODA型聚酰胺酸为原料,通过掺杂钛硅分子筛(TS-1)制备气体分离用杂化功能炭膜.系统考察了钛硅分子筛(TS-1)掺杂量、炭化温度等因素对功能炭膜气体渗透性和分离性能的影响,利用FT- IR、XRD、TG和TEM等分析手段对TS- 1/C杂化原膜及其在不同温度下炭化的炭膜结构和性能进行表征.结果表明:掺杂钛硅分子筛(TS-1)可大幅提高炭膜对CO2的渗透性能；当掺杂质量分数为20％,炭化温度为600℃时,CO2、H2、O2、N2、CH4的渗透系数分别可达9087 Barrer、8111 Barrer、2 017 Barrer、426 Barrer和357 Barrer；当炭化温度为700℃以上时,功能炭膜对各气体的渗透性急剧降低,气体分离性大幅提高.
关键词:
PMDA-ODA
,
钛硅分子筛
,
功能炭膜
,
渗透系数
,
二氧化碳
宋成文
,
姜大伟
,
李琳
,
孙美悦
,
王同华
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11655
针对现有气体分离炭膜存在的渗透速率低等问题,提出并设计在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管,经高温热解后制备炭/碳纳米管杂化膜.分别采用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)和气体渗透实验对炭/碳纳米管杂化膜的微观结构和分离性能进行表征.实验结果表明,在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管后,碳纳米管与炭基体之间形成明显的“界面间隙”,打破了原有炭膜中由乱层炭构成的无序微孔结构,重新构建了杂化炭膜的孔隙结构.与纯炭膜相比,杂化炭膜的气体渗透速率大幅增加,其中O2的渗透速率增大接近4倍(达到1576 Barrer),而O2/N2的分离选择性仅降低17％.
关键词:
碳纳米管
,
聚酰亚胺
,
制备
,
气体分离
