增强微孔二氧化硅氢气分离膜疏水性的研究现状

综述了提高微孔二氧化硅膜疏水性的方法以及微孔二氧化硅膜材料在氢气分离方面的应用.孔表面羟基是导致微孔二氧化硅膜亲水的主要原因,因此在溶胶-凝胶反应阶段用疏水基团来修饰溶胶,可以在最终材料的孔表面引入疏水基团,降低羟基浓度,从而提高其疏水性.修饰后的二氧化硅膜孔结构没有显著的变化,可以应用于氢气分离等领域.     

微孔二氧化硅氢气分离膜研究进展

作为宇宙中储量最多的元素,氢是极具应用潜力的能源载体,因而透氢分离膜材料的研究引起了极大的关注.综述了微孔二氧化硅透氢膜的制备、氢气渗透、分离效果以及水热稳定性的研究现状.     

微孔SiO2膜的气体渗透性能

研究了微孔ＳｉＯ２膜的气体渗透性能。气体渗透数据表明，由于微孔ＳｉＯ２膜存在着一定的孔径分布，其渗透机理比较复杂，当膜的孔径大于并接近分子的动力学直径时，其渗透由择形扩散控制；而当膜的孔径大于不接近分子的动力学直径时，对于非凝聚的小分子气体其渗透受努森扩散控制；对于可凝性气体其渗透将受多层扩散和毛细管凝聚的控制，单组份正／异丁烷气体在２５℃、压差为０．０６ＭＰａ时的理想分离系数为１．８；１：１的正     

用于水煤气变换的透氢膜反应器研究现状

综述了以Pd膜和微孔SiO2膜透氢膜材料为膜反应器核心部件在水煤气变换制氢气中的应用研究.由于Pd膜和微孔SiO2膜对氢气有很好的选择性渗透,能够有效地提高膜反应器中的水煤气变换反应时CO的转化率.通过调整反应条件使得反应能够超过平衡转化率,在一定条件下CO甚至能够完全转化.     

十七氟癸基修饰的疏水二氧化硅膜材料的制备及氢气分离性能

通过溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)和十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)为前驱体,在酸性和洁净室条件下制备了十七氟癸基修饰的SiO2膜材料,分别通过动态光散射技术、接触角测量、红外光谱以及热重分析等测试手段对溶胶的粒径分布及膜材料的疏水性能进行了表征,并深入研究了十七氟癸基修饰后膜材料的氢气渗透和分离性能.结果表明,当摩尔比n(PFDTES)/n(TEOS)=0.2时,溶胶的粒径狭窄分布在3.9nm.十七氟癸基已成功修饰到SiO2膜材料中,十七氟癸基的修饰使得膜材料从亲水性变为疏水性,在上述摩尔比例下,膜材料对水的接触角达到112.0°±0.6°.H2的单组分渗透率随温度的升高而增大,300℃时达到10.00×10-7 mol/(m2·s·Pa),H2/CO2的单组分理想分离系数及双组分分离系数分别达到6.10和13.30,均高于其Knudsen扩散分离因子(4.69),H2在膜材料中的输运主要遵循活化扩散机理.     

骨架修饰有机-无机杂化二氧化硅膜的研究进展

综述了骨架修饰的有机-无机杂化二氧化硅膜的制备及其在气体分离和渗透汽化方面的应用。在-Si-O-Si-骨架结构中引入有机基团形成有机-无机杂化的二氧化硅膜,提高了膜材料的孔径可调控性和水热稳定性。分析了采用不同有机基团修饰对膜材料性能的影响,综述了近年来这类膜材料在气体分离和渗透汽化方面的应用。     

KH-570修饰的SiO2膜制备及CH4/CO2的分离

采用KH-570代替部分TEOS为前驱物,共水解缩聚反应制得疏水性SiO2膜,通过IR、DTG、SEM、接触角测试仪等手段对KH-570修饰后的SiO2膜进行表征,并对CH4和CO2渗透和分离进行研究。实验结果表明,修饰后(0.8KH-570)SiO2膜接触角达到94.2°,红外光谱分析表明修饰后SiO2膜疏水性增强;(0.8KH-570)SiO2膜具有完整性及在400℃水热稳定性;压差30kPa,分离因子随涂膜次数增加先增大后减小,涂膜5次达最大值2.13,超越了努森扩散理论分离因子1.66,此时分离效果好;对于涂膜5次的SiO2膜,CH4渗透通量随压差增加呈现非线性微增趋势,CH4/CO2分离因子几乎不变。     

微孔二氧化硅膜的制备、氢气分离以及水热稳定性研究

利用溶胶-凝胶法在Υ-Al₂O₃/α-Al₂O₃多孔支撑体上合成了微孔二氧化硅膜,并用IR、TG、FESEM、N₂吸附以及气体渗透等手段对二氧化硅膜进行了研究.结果表明,200℃时H₂的渗透率达到2.3×10^-7mol·m^-2·Pa^-1·s^-1,H₂/CO₂的分离系数为8.0,然而当二氧化硅膜长期暴露于潮湿环境时,由于水气与孔表面羟基相互作用引起二氧化硅膜孔结构的崩溃,最终导致H₂渗透率和H₂/CO₂分离系数剧烈下降.     

氢气分离膜材料的研究现状

膜法氢气分离技术作为一种绿色分离技术,具有环保、节能、占地面积小、操作简单、运行成本低等优点,是一种极具竞争力的新型氢气净化分离技术.本文概述了氢气分离膜的研究现状,总结了常用的氢气分离膜材料,重点介绍了聚合物氢气分离膜材料的研究进展,对氢气分离膜材料的发展进行了展望.     

Pd掺杂量对有机无机杂化SiO2膜H2/CO2分离性能和水热稳定性能的影响

以1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体、PdCl₂为钯源, 制备Pd掺杂有机无机杂化SiO₂(POS)溶胶, 涂膜后在水蒸气氛围中煅烧, 制备得到POS膜。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N₂吸附-脱附和透射电子显微镜(TEM)对POS粉体的微观结构进行表征。考察了钯/硅摩尔比(n(Pd/Si)=0.1、0.5和1)对POS膜的气体分离性能与水热稳定性能的影响。结果表明: 随着Pd掺杂量的增加, POS膜的H₂渗透率逐渐增大, H₂/CO₂的理想选择性逐渐下降。经100 kPa水蒸气处理180 h后, 采用n (Pd/Si)=1制备的POS膜的H₂渗透率达到1.62× 10^-7 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1, H₂/CO₂理想分离因子达到13.6, 表明该膜具有较好的H₂渗透性能、H₂/CO₂分离性能和水热稳定性能。     

热致相分离法制备聚合物微孔膜的研究进展

分别从S-L相分离和L-L相分离两方面简述了热致相分离法制备聚合物微孔膜的成膜过程.从聚合物分子量、聚合物浓度、稀释剂与聚合物的相互作用、稀释剂的流动性及结晶、冷却速度及冷却方式、萃取剂的种类及萃取剂的抽提方式、成核剂几方面总结TIPS法制膜的研究进展,并从膜材料、膜结构以及制膜方法三方面阐述热致相分离法制膜的发展趋势.     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的研究

热致相分离法是一种制备聚合物微孔材料的有效方法.介绍了聚合物初始浓度、稀释剂、降温速率、成核剂、萃取剂等因素对热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔材料的影响,并对热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜的最新研究进展进行了介绍.     

膜分离技术在焦炉气H2回收中的应用

用膜分离技术开发了一个新的应用过程——从焦炉气中回收氢气．阐述了其工作原理及工艺流程特点，并与传统的焦炉气氢回收方法比较，以实例说明了膜法焦炉气氢回收的运行经济性和实用性．     

热致相分离法制备共聚物微孔膜研究进展

阐述了热致相分离法(TIPS)制备微孔膜的研究现状。介绍了混合共聚物膜及共聚物微孔材料的制备条件及其性能,包括等规聚丙烯/聚丁烯、聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯/三氟氯乙烯共聚物、乙烯/丙烯酸、乙烯/乙烯醇和乙烯/乙烯醇/乙烯缩丁醛等,并对TIPS方法制备共聚物微孔膜的研究方向进行展望。     

聚酰亚胺基气体分离炭膜的进展

通过对近十多年来在聚酰亚胺基气体分离炭膜方面所取得成果的评述,探讨了聚酰亚胺的化学结构、成膜方法、热解工艺条件,以及修饰改性等因素对炭膜气体分离性能的影响.分析了聚酰亚胺基炭膜目前所存在的问题,并对其发展前景进行了展望.     

气体分离膜技术在我国石油化工业氢气回收中应用情况的调研与分析

介绍了气体分离膜的基本原理及在炼厂、化工厂尾气中回收氢气的应用．列举了我国石化企业应用的实例，并提出进一步推广应用的建议．     

热致相分离法EVOH微孔膜的制备和形态

选择乙烯的摩尔分数为38％的乙烯-乙烯醇的共聚物(EVOH)为原料，聚乙二醇(PEG)为稀释剂，采用热致相分离方法(TIPS)制备了亲水性高分子微孔膜．用扫描电子显微镜观测了微孔膜的形态．结果表明，分相的方式及微孔的大小由聚合物的含量及冷却速度决定．EVOH含量越少，则越易发生液-液相分离；冷却速度越慢，则微孔的尺寸也越大、EVOH摩尔分数为60％时，如果冷却速度很慢，则发生液-固相分离；如果冷却速度较快，则可同时观察到液-固相分离和液-液相分离的形态．     

聚酰亚胺气体分离膜

介绍了一种新型的气体分离膜材料－－聚酰亚胺，对其发展历史，合成，制膜及气体分离的应用研究了作评术，从四个方面讨论了聚酰亚胺膜的气体透过机理。并与普通膜材料进行了比较，指出了该膜材料的广阔发展前景。