氨化Si基Ga2O3/In2O3制备GaN薄膜

研究了Ga2O3/In2O3 膜反应自组装制备GaN薄膜,再将Ga2O3/In2O3膜在高纯氨气气氛中氨化反应得到GaN薄膜,用X射线衍射 (XRD),傅里叶红外吸收(FTIR),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品进行结构、形貌的分析.测试结果表明,用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN多晶膜,且900℃时成膜的质量最好.     

溶胶-凝胶法制备SiO2/ZrO2无机复合膜的研究

以硅酸乙酯和氧氯化锆为先驱体,用乙醇为溶剂,采用溶胶--凝胶法于室温下在Al2O3基体上制备了ZrO2/SiO2无机复合膜.重点考察了涂膜温度、ZrOCl2摩尔百分含量、溶胶浓度及添加剂对膜性能的影响.结果表明:在较高的温度下涂膜可以提高膜的性能;ZrOCl2的存在对渗透比的影响不大,但能够提高溶胶的交联度,从而提高制膜效率,同时也有利于渗透通量的提高;采用浓溶胶和稀溶胶结合的方式涂膜不但可以提高制膜效率,还可以提高膜的性能.添加剂TEABr能够均化膜孔径,提高膜的性能.     

TiO_2改性层厚度对PVDF-TiO_2改性膜性能的影响研究

TiO_2纳米颗粒具有亲水、无毒、光催化活性和廉价易得等优点,在PVDF改性膜制备方面应用广泛.通过常规共混法制备的PVDF-TiO_2改性膜,大部分TiO_2颗粒被掺杂于较厚的大孔支撑层中,未充分发挥作用.通过分层刮膜的方式,控制含有TiO_2纳米颗粒的铸膜液的刮制厚度,制备了TiO_2改性层厚度不同的PVDF-TiO_2改性膜.实验发现,采用分层刮膜方式制备的M50改性膜中TiO_2添加量仅为常规PVDF-TiO_2改性膜(M250)的20%,但其纯水通量可以达到M250膜的90%.过滤BSA溶液和模拟生活污水并经过用纯水简单清洗后,M50膜通量恢复率(FRR)分别达到M250膜的99%和100%.提供了一种进一步提高PVDF改性膜经济性的新思路.     

SnO2膜导电玻璃性能的研究

采用喷镀法制备SnO2 膜导电玻璃 ,研究了膜厚、基底温度对薄膜电阻和透光率的影响。用SEM、XPS和XRD分析了SnO2 膜的形貌与导电性能 ,并研究了其透光性、反射性及热稳定性。结果表明 :SnO2 膜是多晶结构氧空位导电的N型半导体 ,在可见光范围内透光率达 88%以上并具有较好的热稳定性     

K2S2O8-Na2S2O3引发苯乙烯磺酸钠接枝阴离子交换膜改性

通过K_2S_2O_8-Na_2S_2O_3氧化还原体系引发苯乙烯磺酸钠(SSS)接枝阴离子交换膜,用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪等对阴离子交换膜改性前后进行性质表征,并以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为模型污染物进行污染实验,考察改性膜的抗污染性能及其稳定性.结果表明,SSS接枝后可有效改善阴离子交换膜表面的亲水性和负电荷密度,改性膜接触角由72°变为60°,表面电荷密度由0.92 mV变为-7.85 mV,表明带负电荷的磺酸基团被成功接枝到阴膜表面.通过探究改性条件对改性膜性质的影响发现,当改性温度为35℃、单体质量浓度为1.0 g/L、接枝时间为10 min时改性效果最佳.该改性条件下获得的SSS修饰阴离子交换膜抗污染能力明显提高,稳定性良好且不影响其脱盐性能.     

铝箔阳极氧化后2种铈转化膜的沉积机理

为探讨铝阳极氧化沉积铈转化膜形成机理,分别用化学沉积和电沉积法在铝阳极氧化膜上制备了铈转化膜._用SEM和EDS表征了阳极氧化膜、化学沉积铈转化膜和阴极电沉积铈转化膜的形貌和组分,测试了膜层厚度和膜的耐腐蚀性.结果表明:平均孔径89 nm的铝阳极氧化膜经阴极电沉积、化学沉积铈后平均孔径分别减小为38 nm和32nm,2种沉积分别可得到含铈52.10%和20.39%的铈转化膜.2种铈转化膜的平均膜厚分别比铝阳极氧化膜的大1.96 μm和1.23 μm,极化电阻均是铝阳极氧化膜的近3倍.2种铈转化膜形成机理不同是造成它们性质不同的原因.     

多巴胺接枝的GO-Al_2O_3膜对Na~+/Mg~(2+)的分离性能

以Al_2O_3管式膜为载体,采用简单的浸浆法制备氧化石墨烯-三氧化二铝(GO-Al_2O_3)复合膜,考察了用多巴胺接枝和未接枝的GO-Al_2O_3膜对纯水渗透性能和一二价离子截留性能的影响.结果表明,GO成功地涂覆在Al_2O_3管式膜表面.用多巴胺接枝的GO-Al_2O_3膜的纯水通量为330L/(m2·h·MPa),比未用多巴胺接枝的GO-Al_2O_3膜下降了45%,相比于Al_2O_3膜降低了83%.在压力为0.3MPa,盐溶液浓度为10mmol/L,膜面流速为1.3m/s的条件下,Al_2O_3管式膜对4种无机盐均无截留性能;多巴胺接枝GO-Al_2O_3膜和GO-Al_2O_3膜对4种盐的截留顺序为R(Na2SO4)R(NaCl)R(MgSO4)R(MgCl2),并且多巴胺接枝GO-Al_2O_3膜对4种盐的截留率,相比于GO-Al_2O_3膜,有了明显的提高.     

Sol-Gel法制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合膜的结构研究

将Sol-gel法应用于无机膜的制备,成功地研制出一种新型的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜,膜面平整,无宏观缺陷,复合膜由γ-Al2O3、TiO2和Al2SiO5等多相组成,改变体系组成,各相含量和主晶相也随之变化,从而影响到膜的微观结构.利用XRD、AFM、SEM分析重点研究了膜表面的微观形貌,并分析了掺杂物对膜表面性能的影响.     

脱除CO2的膜吸收过程研究

研究了用中空纤维膜组件脱除CO2的吸收过程,制备了一系列不同装填率的中空纤维膜组件．用这些膜组件进行实验,以不同浓度的单乙醇胺（MEA）溶液为吸收剂,研究了气液两相的流量和浓度、组件的装填率、吸收剂的循环使用等因素对CO2膜吸收过程的影响．实验结果表明：气、液相流量的增大和液相MEA浓度的增加都可使CO2的传质通量增大;气相CO2浓度的增加会使总传质系数减小;在组件进口气液流量和浓度相同的条件下,组件装填率（0．5％～21％）的变大有利于CO2的脱除;随着吸收液循环次数的增加,CO2的传质通量和其脱除率都会降低．     

TiO_2/Cu/TiO_2/PET透明热反射膜光学特性和制备工艺研究

本文叙述用平面磁控溅射法在聚酯薄膜上镀制TiO_2/Cu/TiO_2透明热反射膜系,研究了膜厚的确定方法以及克服Cu膜氧化和岛状结构的工艺措施,获得TiO_2/Cu/TiO_2/PET膜系的可见透射率为65%,红外反射率为92%,近红外透射率为25%。     

中空纤维担载Al_2O_3-SiO_2复合膜的研制

采用溶胶-凝胶法在α-Al2O3中空纤维载体上制备了Al2O3-SiO2复合膜,并对复合膜的制备条件及稳定性进行了研究.利用SEM和EDS对复合膜的微观形貌及化学组成进行了分析.结果表明,所制备的担载复合膜表面完整、无缺陷.气体渗透实验进一步说明,复合膜具有一定的气体选择性,在0.1 MPa下对H2/N2的分离因子为3.03,表明气体通过膜的扩散以Knuen扩散传质为主.用等温氮气吸附实验测定了非担载膜的孔径大小和分布,其比表面积为294.85 m2/g,总孔容为0.28 mL/g,最可几孔径小于3 nm.     

中空纤维担载Al2O3-SiO2复合膜的研制

采用溶胶-凝胶法在α-Al2O3中空纤维载体上制备了Al2O3-SiO2复合膜,并对复合膜的制备条件及稳定性进行了研究.利用SEM和EDS对复合膜的微观形貌及化学组成进行了分析.结果表明,所制备的担载复合膜表面完整、无缺陷.气体渗透实验进一步说明,复合膜具有一定的气体选择性,在0.1 MPa下对H2/N2的分离因子为3.03,表明气体通过膜的扩散以Knuen扩散传质为主.用等温氮气吸附实验测定了非担载膜的孔径大小和分布,其比表面积为294.85 m2/g,总孔容为0.28 mL/g,最可几孔径小于3 nm.     

基于PLC的四塔变压吸附过程分离H2-CO气体混合物

采用变压吸附法进行H2-CO气体混合物的分离研究。在四塔变压吸附装置上进行了变压吸附过程试验。在吸附试验过程中应用PLC对全过程进行设计和控制;在不同的原料气进气压力、产品气流量,以及循环再生时间条件下,分别测定了变压吸附性能参数;考察了这些参数对吸附分离过程的影响。     

Na2O-B2O3-SiO2-SnO2系统的分相与析晶

对Na2O-B2O3-SiO2-SnO2四元系统的分相与析晶进行了探讨．通过对不同组成点在热处理、化学处理各阶段的试样进行能谱分析、XRD分析及SEM分析，确认了SnO2分布在分相结构中的富硼碱相中；在该系统中SnO2晶体的析出有赖于分相过程；分相结构尺度限制了SnO2的析晶尺寸．试验结果表明，通过控制分相结构得到了负载于多孔富硅载体的纳米尺寸的SnO2材料．该材料具有较高的CO氧化催化活性．     

CO2/N2分离中水合物膜形成的影响因素研究

温室效应是如今人类所面临的一个重大问题,而二氧化碳对温室效应的"贡献"最大,因此发展研究捕集CO2的新型高效节能技术及相关理论,对避免温室效应,保护环境具有极其重要的意义.本文提出了将膜分离法和水合物法结合起来即水合物膜法,并利用自行组建的水合物膜法分离二氧化碳实验系统初步探索了多孔陶瓷管的孔径,体系的压力、温度、气体...     

变压吸附脱碳双高工艺的工业应用

主要介绍了变压吸附脱碳双高工艺的最新应用。装置运行中,针对合成氨、尿素生产的所需,对原料气有效组分CO2、H2、N2加以分离回收,CO2、H2、N2收率高、纯度高,真正体现了变压吸附双高技术的特点,并且相对于传统湿法脱碳而言,此工艺具有流程简单,自动化程度高,操作成本低,H2、N2、CO2的收率高,便于维护等优点。     

负载型TiO2-聚丙烯疏水复合膜的制备与表征

采用热致相分离 (TIPS)技术制备浸涂型和反应型硅藻土 -聚丙烯疏水复合膜 ,用SEM、氮吸附、红外光谱和气体渗透性能测试装置等方法表征不同的制膜方法、浸膜液浓度及冷却方式等因素对膜形态、结构和气体渗透性能的影响 .结果表明 :浸涂型聚丙烯膜球形颗粒和孔径尺寸均小于反应型聚丙烯膜 ;TiO2 -聚丙烯膜与硅藻土陶瓷支承体是通过Si—O—Ti—O—C键的价联方式形成键联型复合膜层 ;在膜内 ,气体渗透由Knudsen扩散控制 ,H2 O与N2 的分离因子分别为 2 .4 6和 2 .2 2 .     

Specific K+ Binding Sites as CO2 Traps in a Porous MOF for Enhanced CO2 Selective Sorption

Metal–organic frameworks (MOFs) can be fine‐tuned to boost sorbent‐sorbate interactions in order to improve gas sorption and separation performance, but the design of MOFs with ideal structural features for gas separation applications remains a challenge. Herein it is reported that unsaturated alkali metal sites can be immobilized in MOFs through a tetrazole based motif and that gas affinity can thereby be boosted. In the prototypal MOF of this type‐ NKU‐521 (NKU denotes Nankai University), K⁺ cations are effectively embedded in a trinuclear Co²⁺‐tetrazole coordination motif. The embedded K⁺ sites are exposed to the pores of NKU‐521 through water removal, and the isosteric heat (Q_st) for CO₂ is boosted to 41 kJ mol^‐1. The nature of the binding site is validated by molecular simulations and structural characterization. The K⁺ cations in effect serve as gas traps and boost the CO₂‐framework affinity, as measured by the Q_st, by 24%. In addition, the impact of unsaturated alkali metal sites upon the separation of hydrocarbons is evaluated for the first time in MOFs using ideal adsorbed solution theory (IAST) calculations and column breakthrough experiments. The results reveal that the presence of exposed K⁺ sites benefits gas sorption and hydrocarbon separation performances of this MOF.     

聚酰亚胺/TiO2 复合膜的制备、表征和气体渗透性测定

以硅藻土-莫来石陶瓷膜管为支撑体，以TiO2为过渡层，通过溶胶-凝胶法制备了负载型聚酰亚胺／TiO2复合膜．采用FTIR、NMR、TG／DTA、TEM、BET和气体渗透法对复合膜进行了表征和测试．结果表明：TiO2相通过与聚酰亚胺链上羧酸基支链发生键连形成有机无机组分交错分布的网状结构；复合膜具有良好的热稳定性和有机无机兼容性；相对于聚酰亚胺膜，复合膜对H2、CO2、N2和H2O具有较高的分离性；TiO2含量为15wt％的复合膜对H2／N2、C02／N2和H20／N2的分离因子分别为64．2、42．5和80．8．     

无烟煤制备颗粒活性炭及其PSA分离CH_4/N_2性能

为高效利用矿井煤层气,以重庆无烟煤为原料,采用简单的空气预氧化-碳化工艺制备了变压吸附（PSA）分离CH4和N2混合气体（CH4/N2）所用的颗粒活性炭（GAC）吸附剂,采用穿透和PSA实验研究了制备工艺条件对GAC分离CH4/N2的效果及其影响,利用低温液氮吸附和透射电镜（TEM）方法对GAC进行孔结构表征,利用傅立...