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炭膜分离CO2/CH4混合气的分子模拟被引量：4: 2016年; 针对炭膜分离CO_2/CH_4混合气体的过程,分别采用Materials Studio和Lammps软件进行分子模拟,建立与炭膜孔结构相近的Z字形孔模型,通过实验数据验证了模型的可靠性,通过对CO_2/CH_4纯组分及混合气体在膜孔内的吸附和扩散过程的模拟得到分离系数并探讨气体分离机理。综合吸附与扩散过程的模拟结果表明:适当的低温和较小的孔径有利于实现CO_2/CH_4混合气体的分离;随着温度的升高,CO_2/CH_4的分离系数减小,而且膜孔径对分离系数的排序为0.670 nm>1.005 nm>1.340 nm;在温度为298 K、膜孔径为0.670 nm的操作条件下CO_2/CH_4的分离系数为20.1,与实验数据较吻合。研究结果可为优化炭膜制备提供指导,并为探讨分离过程机理提供依据。; 赵昊瀚潘艳秋何流俞路王同华; 关键词：分子模拟炭膜二氧化碳甲烷

导电微滤炭膜的制备及其性能研究被引量：2: 2013年; 介绍了一种膜/电极材料-导电微滤炭膜,通过在炭膜中加入造孔剂、导电炭黑研究其导电性能与孔结构性能的关系;并考察了在低压电场作用下,导电微滤炭膜水通量的变化规律及电化学氧化对亚甲基蓝处理效果的影响.结果表明,炭膜的导电性能随其孔隙率的增加而减小,炭黑的加入可有效地提高炭膜的导电性能.在低压电场的作用下,电渗效应和电化学反应的存在,使导电炭膜的水渗透通量明显地提高,并随着电场强度和膜本身导电性的增加,水渗透通量的增加程度更加显著.将导电炭膜用于亚甲基蓝污水体系,因导电炭膜表面亲水性的改变及电渗效应和电化学氧化的影响,不仅增大了炭膜的水渗透通量,同时通过对吸附膜表面亚甲基蓝的氧化降解作用,使炭膜表现出一定的抗膜污染能力.; 王荣春宋成文姜士敏王虹李建新王同华; 关键词：炭膜煤电场炭黑

聚酯基炭分子筛复合膜的制备及气体分离性能研究被引量：2: 2013年; 以双酚A(BPA)和均苯三甲酰氯(TMC)为单体通过界面聚合的方法在卷式炭膜上合成聚酯,制备了聚酯基炭分子筛复合气体分离膜,考察了界面聚合工艺条件如界面聚合反应时间、有机相及水相单体浓度、热处理时间、不同有机相溶剂及聚合反应次数对复合膜气体分离性能的影响,确定了最佳制备工艺条件.并通过热重(TG)、红外光谱(IR)及扫描电子显微镜(SEM)分析手段对复合膜的热稳定性、分离层的化学结构和表面形貌进行表征与分析.以最佳工艺条件下界面合成制备的聚酯膜经炭化制备了聚酯基复合炭膜,并测试其气体渗透性能,研究表明,在最佳工艺条件下制备的聚合物复合膜,其O_2和N_2的渗透通量分别为6.59×10^(-10)mol/(m^2·s·Pa)和2.92×10^(-10)mol/(m^2·s·Pa),O_2/N_2的分离系数为2.25;炭化后制备的复合炭膜其O_2和N_2的渗透通量分别增加为3.71×10^(-9)mol/(m^2·s·Pa)和1.19×10^(-9)mol/(m^2·s·Pa),O_2/N_2的分离系数则提高到3.1 2.; 张萍萍丁玲华李琳孙美悦郁蕉竹徐家家王同华; 关键词：气体分离

聚芳醚酮基气体分离膜的设计制备及结构调控: 气体分离膜技术作为一种新型分离技术，具有高效节能、设备紧凑、操作简单、环境友好以及易于与其它技术集成耦合等优点，被称为是继“深冷分离”和“变压吸附分离”之后的最具发展应用前景的第三代气体分离技术。膜技术的核心是膜，目前已...; 徐瑞松; 关键词：气体分离膜聚芳醚酮; 文献传递

基于轴节聚合物PEK-C的炭分子筛膜及其气体分离性能研究: <正>炭分子筛膜作为一种高性能的无机膜材料,它除了具有无机膜材料(如:陶瓷膜材料等)的良好的热和化学稳定性和机械性能,同时还表现出优异的气体渗透和高的分离选择性,被认为是最具前景的气体分离技术之一,有望实现工业化应用。聚...; 王春雷金鑫王同华李琳; 关键词：炭分子筛膜气体分离; 文献传递

炭膜的二氧化碳吸附扩散性能的研究: 2013年; 以商业化的Kapton型聚酰亚胺为前驱体制备炭膜,采用容量法研究了不同炭化温度制备的炭膜CO2吸附和扩散行为,并利用Sips模型对实验数据进行拟合,DA方程计算炭膜的孔结构参数,Fick扩散模型求取CO2在炭膜内的扩散系数,采用XRD分析探讨了炭膜的炭结构。结果表明,炭膜孔结构随着热解炭化温度的提高,孔径收缩,且当炭化温度从600℃升高到800℃,炭膜的微孔体积随炭化温度的升高而增大,而800℃以后,微孔体积随炭化温度的升高而下降。CO2在不同炭膜中的扩散系数约为1.04×10-13~8.56×10-12m2·s-1,在实验测定的压力范围内扩散系数随着平衡压力的增大呈现出先增大后减小的规律。; 陈安亮马双营曹越陈永明周晓东王同华; 关键词：炭膜气体分离

聚酰亚胺的化学结构在炭膜制备过程中的变化规律及热解机理被引量：7: 2015年; 从分子设计出发,用不同的二胺单体和相同的二酐单体合成聚酰胺酸并制备聚合物膜。采用热重、热重-质谱、红外和X射线光电子能谱分析聚酰胺酸在热解过程中的结构变化及机理。结果表明,在热解过程中,聚酰胺酸的热解包括4个阶段,经吸附水和吸附氧的脱除及溶剂挥发,亚胺化,交联,以及高温阶段的主链断裂、脱氧、脱氢、芳构化等热解过程转化为无定形炭结构。前驱体的结构不同导致热解过程存在差异。PPD-PMDA和TMPPD-PMDA热解时所需的温度较高。其它聚酰亚胺析出CH4、CO2、C6H6的温度顺序为ODA-PMDA>BDAF-PMDA>BAPP-PMDA。在700℃热解后,BDAF-PMDA所含的氟元素基本消失。这表明聚酰亚胺的化学结构对炭膜的微结构有较大影响。; 李琳祁文博王虹张萍萍孙美悦王同华李建新曹义鸣; 关键词：聚酰亚胺炭膜化学结构热解机理

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国家自然科学基金(21176036)