管式硅基裂解膜陶瓷支撑体的制备

以二氧化硅粉为无机粉料,玻璃粉为粘合剂,通过改变组分配比,实现了对陶瓷支撑体热膨胀系数的调节,从而使支撑体与表层硅基裂解膜热膨胀系数保持一致,以防止在高温条件下膜的龟裂.同时,通过调节无机粉料及成孔剂等组分粒径的大小及其分布,控制陶瓷支撑体的孔结构.制备出孔结构、强度,以及热膨胀系数等多方面,满足要求的多孔陶瓷支撑体.     

高选择渗透性硅膜及其特性

一种具有高选择渗透性的新型硅膜由硅树脂膜裂解制成.膜对H_2,O_2,N_2等气体的渗透系数约10~2～10~3Barrer,H_2/N_2和O_2/N_2分离因子分别为11～13和3～4.这种硅基膜适合于低于300℃的含氧环境下工业气体的分离.     

硅基上端基为羧基自组装膜的制备及应用

通过液相硅烷化的方法,在硅基底上制备了端基为氰基的分子自组装膜,利用氰基水解的方法,通过改变水溶液中酸的浓度以及反应温度和反应时间,研究了氰基转化为羧基的过程.红外光谱表征结果显示:表面转化完成后,分子自组装膜在2 250 cm-1处和1 711 cm-1处羧酸中羰基吸收峰的出现,证明自组装膜的端氰基已大部分转化为羧基;同时,表面转化后硅基自组装膜表面对纯水的接触角(31.5°)较端基为氰基的自组装膜的接触角(58.1°)有所减少,说明羧基的生成使表面亲水性增加.利用Ag+和COO-之间的化学吸附和化学试剂的原位还原,在端基为羧基的自组装膜表面组装了银纳米粒子.研究结果表明,通过化学方法可以将硅基上端基为氰基的有序分子自组装膜转变为端基为羧基的有序分子自组装膜,并且该自组装膜可以用来作为制备金属纳米粒子的功能基底.     

高温气体分离用分子筛硅膜

通过热固性硅树脂膜的控制裂解和活化，开发出一种新型的可用于高温气体分离的硅膜。热固性硅树脂的化学组成及其结构，裂解及活化条件是影响最终生成的高温气体分离用硅膜性能的关键因素。和常规无机膜及有机膜相比较，分子筛硅膜具有优异的选择透过性能，和分子筛炭膜相比较，硅膜突出的优点是具有优异的耐高温氧化性能，因而这种膜在高温含氧混合气的膜法分离方面，具有广泛的应用前景。     

一体化硅基复合膜的制备

以硅树脂和硅凝胶为原料,制备出一种多孔性的、一体化硅基复合膜．这种硅基复合膜的气体（对H2）渗透率为105～106Barrer,其H2／N2分离因子为3～4.13;Q2／N2分离因子为1～1．29．经过表面处理的硅基复合膜,其H2／N2最大可达16．15;OZ／N2可达5．32．这种复合膜适用于热工业气体的分离．     

利用头孢氨苄废液制备六甲基硅脲的研究

研究了使用头孢氨苄废液中分离出的六甲基二硅醚合成六甲基硅脲的工艺技术，实验结果表明，使用自催化剂Ａ将ＨＭＤＯ首先转化成三甲氯硅烷，再经六甲基二硅氮烷可合成ＢＳＵ，且ＢＳＵ的总收率可达８０％以上，色谱分析表明，其纯度符合制约生产使用标准。     

硅铝配比对镍基催化剂催化废塑料裂解产物的影响

采用浸渍法制备了3种不同硅铝物质的量比的负载镍的催化剂,通过吡啶吸附傅里叶变换红外(FT-IR)和X-衍射(XRD)分别对催化剂的酸性、酸量及晶体类型进行表征,同时考察该催化剂在混合废塑料催化裂解制燃料油过程中的催化活性。结果表明,随着硅铝物质的量比的降低,催化剂的总酸量增加,产物中气体收率和积碳收率增加,残渣收率降低,但酸量过高引起废塑料深度裂解,导致产物中汽油馏分收率下降。结果表明,最佳硅铝物质的量比为1∶3,由此得到的负载镍的2# 催化剂可以使汽油馏份收率大于40%。实验还对催化裂解得到的汽油馏分进行了气相色谱分析。通过调变催化剂的硅铝物质的量比,可以改变其酸性,从而有利于改善催化剂的选择性,有利于得到辛烷值较高的汽油馏份。     

硅基上图案化自组装膜的制备及表征

基底上图案化纳米薄膜的制备在微观结构设计领域有广泛应用,在硅基上制备端基为乙烯基的自组装单层膜,利用铜丝电氧化以及高锰酸钾混合溶液氧化,制备不同端基表面的单、双层自组装膜.采用红外光谱(FTIR)、接触角以及原子力显微镜(AFM)对所制备的薄膜进行表征.红外检测结果表明:乙烯基表面经氧化后转变为羧基表面,氧化前后接触角从58.1°转变为19.9°,说明薄膜的亲水性有明显的变化,原子力显微镜扫描得到薄膜的表面形貌,可观察到不同薄膜表面之间的相位及高度变化.结果表明:自组装技术与电氧化法相结合能够有效地制备出不同性质的图案化表面,以用于未来微纳米器件等领域的研究.     

聚酰亚胺基气体分离膜的专利技术研究进展

聚酰亚胺因其性能,在气体分离方面具有高分离选择性、高通量以及优异综合性能等特点,广泛用于制作气体分离膜材料,本文结合专利文献对聚酰亚胺基气体分离膜的材料及改性方法进行介绍,为丰富其应用提供参考。     

膜蒸馏用管式疏水陶瓷膜制备与表征

针对膜蒸馏用管式疏水陶瓷膜盐截留率较低的问题进行了实验研究。首先,用自制的氧化物AB与去离子水按一定比例混合,对陶瓷膜管支撑体两端进行均匀涂抹,然后在高温下烧结,对两端进行玻璃化密封,解决了其端面短路流问题。然后,在室温条件下,采用溶液体积为50 mL、浓度为0.01 mol/L的 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙基氧硅烷（C₁₆H₁₉F₁₇O₃Si,简称FAS）的异丙醇溶液对玻璃化后的陶瓷膜管进行疏水改性,制备疏水性FAS-ZrO₂-Al₂O₃复合膜。通过增加接枝改性次数（每次疏水改性时间为3 d）,以改性后的疏水陶瓷膜管纯水穿透压力为指标,考察膜管的疏水性能。然后对每根膜管进行AGMD实验,疏水膜管内表面的SEM分析、IR分析和水接触角测试。结果表明：在NaCl热溶液温度75 ℃、流量25 L/h、质量浓度为2%,冷却水温度15 ℃以及流量为50 L/h的实验条件下,综合性能最好的是3^#膜管,膜蒸馏通量达到4.29 kg/（m²·h）,截留率达到99.83%;使用FAS改性陶瓷膜管内表面的ZrO₂膜层,氟硅烷中的两个疏水基团C_xF_2x+1和Si-CH₂CH₂·C_xF_2x+1都成功地接枝聚合到了陶瓷膜表面形成很好的疏水表面,水接触角达到142°。因此,经过FAS疏水改性后的FAS-ZrO₂-Al₂O₃复合膜符合膜蒸馏用膜要求,可以通过AGMD淡化高盐度苦咸水,得到高纯度的水。     

分子筛硅膜反应器

研究了分子筛硅膜反应器的制备、结构、以及在环已烷脱氢方面的应用。实验表明，环已烷脱氢反应转化率与进料时空有关，当进料时空为１５ｓ左右，膜反应器的环已烷脱氢转化率比普通反应器的平衡转化率约高１０％。     

溶胶-凝胶法制备微滤陶瓷膜管的研究

实验采用溶胶-凝胶法，以他03多孔陶瓷为基体制备出了性能良好的他03复合陶瓷微滤膜管。通过TG—DTA、XRD、SEM分析，微滤陶瓷管膜层表面有均布的气孔、窄的孔径分布，且从其断面图可以观察到膜与基体之间的界面过渡连续，并可以看到具有梯度分布的孔结构。本文还探讨了涂膜工艺、膜组分配比对微滤陶瓷膜管性能的影响。     

气体分离用炭膜──膜孔径对膜分离特性的影响

讨论了气体分离用炭膜平均孔径对膜分离特性的影响。可以看出，决定透过膜传质机理的平均孔径，是膜分离特性的决定性影响因素。对于Ｎ２／Ｏ２分离而言。当控制机理处于Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散和分子筛分之间的过渡区域时，存在着对应于最大分离能力和无选择性的两个特征孔径。     

管状多孔陶瓷膜载体的研制

对α－Ａｌ２Ｏ３多孔陶瓷性能与起始粉料的关系进行了研究,设计了脱外模熔模芯的注浆成型新工艺,成功地制备出外观圆直,管壁光滑的无机膜载体,研究了烧结制度对陶瓷基管性能的影响,用扫描电镜观察了管的微观结构及形貌特征,并测定了气孔率及其孔径分布,实验制备的载体管其内径７ｍｍ,壁厚１．５ｍｍ,管长２０ｍｍ平均孔径１μｍ,孔隙率达４３％,可直接用于工业微滤过程,进一步修饰后可用于气体分离和高温催化反应过程。     

管状透氧陶瓷膜的高温封接

研究SrCo0.08Fe0.1Sn0.1O3-δ（SSCF）管状透氧陶瓷膜（简称管膜）的高温陶瓷封接剂和金属封接剂的封接性能,其中封接剂采用陶瓷（或金属）粉体和含有机溶剂的粘接剂组成的塑性泥料。研究发现,用硼酸对刚玉管的被接头处进行改性后,高温时可达到封接接头与刚玉管,及其与管膜之间润湿能力的平衡,提高陶瓷封接剂的封接能力。920℃时封接的SSCF管膜样品在长达1000h的氧渗透实验中,没有出现泄漏。此外,银封接材料和SSCF管膜之间具有较好的匹配性;经受4次冷热循环后,使用银接头封接的SSCF管膜样品保持完好。