PREPARATION AND TESTING OF CARBON/SILICALITE-1 COMPOSITE MEMBRANES

Methods for preparation of carbon/silicalite-1 composite membranes have been developed. First, silicalite-1 membranes were prepared by in-situ hydrothermal synthesis on both porous alumina and metal disks. Preparation of the carbon/silicalite-1 composite membranes was accomplished by polymerizing furfuryl alcohol on the surface of the silicalite-1 membrane, followed by carbonizing the polymer layer in an inert atmosphere at 773 K. The pure silicalite-1 membrane showed no selectivity for single gases, indicating the presence of intercrystalline diffusion and viscous flow as the dominant transport mechanism. The carbon/zeolite composite membrane exhibited ideal selectivities for He/N₂, CO₂/N₂, and N₂/CH₄ of 11.99, 17.12, and 3.58 at room temperature. No permeation of n-butane and i-butane for the composite membrane was detected up to temperatures of 453 K, indicating that the pore size for the composite membrane was approximately 0.4 nm. By carefully oxidizing the carbon layer in air at 623 K, the pore size of the composite membrane was adjusted such that n-butane permeation could be detected. No permeation of i-butane was apparent, suggesting that the pore size of the composite membrane had been enlarged to approximately 0.5 nm. Further oxidation of the carbon layer produced a finite n-/i-C₄H₄ ideal selectivity, indicating that the pore size of the membrane was now larger than 0.55 nm. Therefore, selective oxidation of the carbon layer can be used to control the pore size of the composite membrane.     

PVAm/PAN复合膜的制备及其对CO2/CH4的分离性能

引　言天然气和沼气中含有的大量CO2 将直接影响这些气体的燃烧效果和以这些气体为原料的产品质量 ,并对管线及设备造成腐蚀 ;同时由于CO2 等气体导致的温室效应 ,正引起严重后果 ;再者 ,发展生物技术也对CO2 的分离提出要求 .因此 ,分离CO2 技术已成为目前世界膜界研究的重点[     

PVAm/PAN复合膜的制备及其对CO2/CH4的分离性能

New polymeric membrane materials——polyvinyl amine (PVAm) with different primary amine contents were synthesized.By covering polyacrylonitrile(PAN) ultrafiltration membranes with PVAm, the PVAm/PAN composite membranes for CO₂/CH₄ separation were prepared. The composite membranes containing more primary amino groups have higher selectivity for CO₂/CH₄.The cross-linking of acid or glutaradehyde could improve the gas permselectivity of the composite membranes. With decreasing CO₂ content in the feed gas, the CO₂/CH₄ separation factor increased.When the feed gas was 25%(vol) CO₂ and 75%(vol) CH₄, the CO₂ permeation rate was 4.1×10^-9cm³(STP) •cm^-2•Pa^-1•s^-1, and the CO₂/CH₄ separation factor was 180.     

炭化条件对多孔炭膜性能的影响

以石油沥青为原料,采用无粘结剂成型制备多孔炭膜,考察了炭化条件对炭膜的Ｈ２和Ｎ２气体渗透率和理想分离系数的影响,并用压汞法表征了炭膜的孔径分布,结果表明：炭化温度是影响炭膜性能的关键因素,制备的炭膜具有均匀性孔径分布,平均孔径为１５３ｎｍ。     

EFFECT OF SODA CONCENTRATION ON THE MORPHOLOGY OF MFI-TYPE ZEOLITE MEMBRANES

MFI-type zeolite membranes were hydrothermally synthesized as a thin layer on macroporous α-alumina discs coated with 1µm MFI-type seed crystals as seed. The effect of soda (Na₂O) concentration on the morphology of the membranes was investigated. Soda concentration, and thus the hydroxyl ion concentration, was changed between 0.25 and 6.5 mol/mol gel. At low soda concentrations the crystals forming the layer exhibited mostly (h0h)/c-axis orientation, but at high soda concentrations a membrane layer formed from randomly oriented crystals. The membranes showed high H₂/n-butane ideal selectivity of 476 and 36 at 25°C and 150°C, respectively.     

MC尼龙—碳纤维复合材料的制备

在单体浇铸尼龙的聚合过程中加入１０％各向同性沥青基短切碳纤维,研究了温度及催化剂和活化剂用量对聚合的影响,结果表明：这些参数对聚合物相对分子质量影响很大,而空气湿度对聚合的干扰更为严重;对聚合物的性能测试显示：该尼龙导热系数明显提高,耐压缩性和抗弯曲性得到改善,抗冲击强度有所下降。     

分子筛膜的性能和制备研究进展

本文介绍了近年来分子筛膜研究的新进展,内容包括分子筛膜的分离机理、分子筛膜的种类,制备方法和它的应用研究,同时对分子筛膜的缺陷和清除方法,分子筛膜研究中目前存在的问题进行了评述与讨论。     

碳纤维增强桉杨复合胶合板的制备及性能研究

为开发碳纤维/木基复合材,设计了全桉木、全杨木、杨桉交错、桉杨交错四种结构用桉杨复合胶合板,采用碳纤维(CF)进行表面增强,研究增强前后桉杨复合胶合板的物理力学性能以及保温性能,探讨老化前后四种结构之间的性能变化。结果表明:经碳纤维表面增强后,桉杨交错结构吸水厚度膨胀率为2.6%,下降幅度为44.7%,吸水率下降幅度为46.5%;四种结构浸渍剥离性能均满足标准,最好为桉杨交错结构;桉杨交错结构老化前纵向静曲强度为98.5 MPa,提高率为107.4%,纵向弹性模量为15810 MPa,提高率为129.8%,老化后杨桉交错结构纵向弹性模量为10150 MPa,提高率为176.3%,且杨桉交错结构胶合强度可达1.74 MPa,但对于横向静曲强度、弹性模量和胶合强度提高均较小。综合而言,碳纤维增强后物理力学性能较好的结构为杨桉交错和桉杨交错,总体反映了桉杨复合胶合板结构上纵横强度比差异较大,在实际应用中根据需求调整纵横强度设计比例;经碳纤维表面增强后桉杨复合胶合板导热系数均值为0.44 W/(m·℃),导热系数值接近保温材料,碳纤维表面增强后对其保温性能影响不明显。     

壳聚糖活性炭共混超滤膜的研制

本文制备了用活性炭填充共混的改性壳聚糖超滤膜（ＣＳ膜）,此膜经适当交联后可用于酸性红Ｂ染料水溶液的分离脱色,并着重研究了活性炭的种类、数量、铸膜液浓度和交联剂用量的多少等因素对ＣＳ膜分离脱色性能的影响。结果表明,本实验条件下制得的壳聚糖活性炭共混超滤膜具有良好的分离、脱色效果和良好的渗透性     

体型酚醛树脂复合活性炭电极的制备及性能研究

采用添加体型酚醛树脂复合高比表面积活性炭，制备用于超级电容器的电极材料。通过低温氮气吸附考察了添加体型酚醛树脂对活性炭孔容和孔径分布的影响，实验表明复合活性炭的孔容和孔径加宽，有中孔存在。通过比较活性炭电极和复合电极的电化学性能，说明添加体型酚醛树脂可以显著降低原料成本，不用固化而提高了其电化学性能。     

纳米孔聚乙酸乙烯酯-活性炭复合材料的制备及吸附性能研究

用稻壳制备出比表面积为1100m^2／g，平均孔径为3．8nm的活性炭作为无机相，用乙酸乙烯酯作为有机相，制备纳米孔聚丙烯酸一活性炭复合材料，并测试其对染料的吸附。结果发现经聚合物修饰过的活性炭吸附能力增强，而且以化学吸附为主，不会随时间延长而导致被吸附物质脱落。     

碳/碳化硅复合材料上莫来石涂层的制备及氧化行为

以正硅酸乙酯[(C2H5)4SiO4,ethyl orthosilicate,TEOS]和硝酸铝[Al(NO3)3·9H2O]为原料,制各了莫来石(3Al2O3·2SiO2,mullite)溶胶,用浸涂法在碳磁化硅(Cf/SiC,下角f表示纤维,下同)上制备3Al2O3·2SiO2涂层(mullite coating,MC).对Cf/SiC和Cf/SiC MC进行了等温-氧化实验,并研究了两者的氧化规律.结果表明:Cf/SiC和Cf/SiC MC的氧化都可以划分为3个主要阶段:θ＜700℃;700℃＜θ1000℃;1000℃＜θ1200℃.在各个阶段,控制氧化速率的机理各有不同,Cf/SiC MC的氧化质量损失比Cf/SiC的低50%左右,表现出较好的抗氧化性能.     

聚乙烯醇/碳纳米管复合超滤膜的制备及应用研究

以聚乙烯醇(PVA)为基膜材料,以羧基化碳纳米管(c-CNT)为添加剂,采用浸没沉淀相转化法制备了一种新颖的PVA/c-CNT复合超滤膜.考察了c-CNT的用量对膜力学性能、水通量、截留率及耐污染性能的影响.结果表明,当c-CNT用量为2份时,复合超滤膜的拉伸性能、水通量、截留率均达到最佳,膜的抗污染能力得到提高.分别...     

碳纤维复合材料薄壁管的制备及其轴向压缩性能研究

以内径60mm、外径74mm、长度80mm的碳纤维复合材料薄壁管为对象,对不同树脂含量、不同环/纵向铺层比、不同端部结构的薄壁管分别进行静态轴向压缩试验,并研究了不同树脂基体对薄壁管静态轴向压缩强度的影响。结果表明,适当增加树脂含量、降低环/纵向铺层比、对管端部加强及采用增韧改性树脂基体都可以提高此种复合材料薄壁管的静态轴向压缩强度。     

改性碳纳米管与锶铁氧体复合材料的制备及性能研究

利用H2O2和浓H2SO4的混合溶液、浓硝酸分别对碳纳米管（CNTs）进行改性处理,并用改性CNTs与一定量的硝酸铁、硝酸锶反应．制备出了改性碳纳米管与锶铁氧体复合材料。利用IR、VSM、TEM等检测了材料的性能。结果表明,改性后的碳纳米管表面主要引入了羟基、羰基,其水溶性明显增强;复合材料的磁性能较好,但加入CNTs后,复合材料的矫顽力呈降低趋势,且随着CNTs含量的增加,矫顽力降低越大。空白实验表明,锶铁氧体的粒径在20nm左右,这也是复合材料磁性能较高的主要原因。     

乙基和硝基纤维素／液晶复合空气分离膜

选用乙基纤维素，硝基纤维素分别与三种液晶（胆甾醇油烯基碳酸酯ＣＯＣ，烷基纤维素ＡＣ，混合液晶ＤＹＣ）共混，制备了两大系列空气分离复合膜。用恒压容量分析法研究了有效分离面积为５０ｃｍ＾２膜的空气分离性能与膜组成，膜存度，操作温度和压力的关系。结果表明，ＥＣ／液晶膜比ＣＮ／液晶膜具有较高的空气分离综合能力。减小膜厚或升高温度可以有效地提高一级富氧空气流量ＱＯＥＡ，但膜厚过小或温度过高，一级富氧空气的氧     

碳纤维复合材料金属铜涂层的制备及其导电性能研究

碳纤维复合材料在民用飞机上得到广泛应用,但是由于其差的导电性易受雷击损伤。采用化学镀的方法在碳纤维复合材料试样表面制备了导电金属铜镀层以提高复合材料抗雷击特性。利用扫描电子显微镜和X射线衍射分析了镀层的表面形貌与晶体结构,研究了硫酸铜的浓度对金属铜镀层的沉积速率与导电性能的影响。结果表明,随着硫酸铜浓度的增加,沉积速率逐渐升高,而镀层电阻值逐渐降低,导电性增加。当硫酸铜浓度为14g/L时,碳纤维复合材料表面铜晶粒均匀,结晶性好,电阻为19.8mΩ/sq,具有良好的导电性。     

化学液相气化渗透法制备炭/炭复合材料研究的进展

综合评述了化学液相气化渗透(chemical liquid vapor infiltration, CLVI)法制备炭/炭(C/C)复合材料的研究.概述了CLVI法的工艺特点及其快速致密的原理,并分别从预制体形状、发热体加热方式、前驱体种类等方面介绍了近年来各种改进的CLVI工艺.分析了制备方式、温度以及前驱体种类等对热解炭微观结构的影响.展望了CLVI法制备C/C复合材料的发展趋势.综合分析表明:目前,CLVI法尚不能满足应用于工业化生产的要求,今后将向多试样沉积、低能量消耗、前驱体高利用率等方向发展.     

聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备及表征

采用原位聚合法制备了聚氨酯/碳纳米管复合材料,并利用扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱仪对其进行了表征,同时探讨了碳纳米管对复合材料力学性能、热稳定性、弹性回复率及导电性能的影响.结果表明,经过酸处理的碳纳米管参与了聚合反应,并在基体中获得了较好的分散,同时力学性能、热稳定性及导电性都有明显的提高,而弹性回复率没有受到很大的影响.