管式炭膜制备工艺对膜孔结构的影响

研究了以中间相炭微球为原料,羧甲基纤维素为添加剂制备管式炭膜过程中膜孔的形成及控制.扫描电子显微镜(SEM)分析表明,炭膜中的孔隙主要是由微球堆积的间隙和粘结剂高温分解形成的.热重分析(TG)和气泡法孔径测试结果表明,随着添加剂用量的减少和升温速率的提高,炭膜孔径减小;同时低于800℃炭化处理能够显著增加炭膜孔径.浸渍液浓度的增加和浸渍次数的增加均能减小炭膜平均孔径,说明制备工艺条件的控制是调整膜孔结构的有效手段.     

浸渍处理对管式炭膜孔结构的影响(英文)

为有效调整和控制管式炭膜(TCM)内表面的孔结构,采用浸渍法对管式炭膜进行处理,并通过调整浸渍液浓度和改变浸渍处理的次数分析浸渍对膜内孔径分布的影响。扫描电子显微镜(SEM)观察得知:浸渍处理能够有效修复管式炭膜表面上的孔缺陷。同时,浸渍前后样品的孔径分布数据揭示出管式炭膜的微孔尺寸随着浸渍液浓度和浸渍次数的增加而变小,且孔分布也随之变窄。说明通过调整浸渍条件可以实现管式炭膜孔径和孔结构的有效控制。     

炭膜制备及其孔结构调控

炭膜作为近年发展起来的一种新型无机分离膜,有着广阔的应用前景.炭膜的孔结构是影响炭膜性能的根本性因素.评述了炭膜的分类和制备,着重阐述了原料性质、添加剂、炭化条件等主要因素对炭膜支撑体孔结构的影响以及预氧化条件对沥青基非支撑体炭膜孔结构的影响.并详细介绍了炭膜分离层孔结构的调控方法.     

炭膜

炭膜是由炭构成的膜状物质,也可以说,具有不同杂化轨道形成的碳所组成的膜体.按其制法、结构、性能和用途分类,它又可细分为热解炭膜、四配位非晶炭膜、纳米管炭膜、玻璃状炭膜、无定形炭膜、高结晶度石墨炭膜;机械用炭膜、分离用炭膜、工具领域用金刚石炭膜、为消除静电堆积用晶须炭膜等.     

成型工艺对煤基板式微滤炭膜的性能影响

以煤粉为原料,经半干法压制成型、干燥、炭化等工艺制备出一种电催化膜材料-煤基板状微滤炭膜.考察了煤种的配比、黏结剂、造孔剂以及成型压力对煤基板状微滤炭膜孔性能的影响,并通过FT-IR、SEM、气体泡压法等对煤基板状微滤炭膜的结构性能进行表征.结果表明:改变混煤中焦煤的比例可以调控炭膜的孔结构;添加剂的加入有利于提高炭膜的孔结构性能,但在一定程度上降低了炭膜的机械性能及导电性;增大成型压力可改善炭膜的机械强度及导电性,对孔结构性能改变影响不大.     

炭分离膜

炭分离膜作为一种特殊的炭分子筛,是一种新型的由炭素材料构成的具有分离功能的无机膜。最初的炭膜是ＡｓｈＲ等人于1973年以石墨化炭黑为原料经压制而成的平板膜。与传统的有机膜相比较,炭膜具有耐高温,高稳定性,高选择性,高渗透性,高分离能力,机械强度好以及清洁状态好等     

热固性酚醛树脂基微滤炭膜的制备

实验合成了球形热固性酚醛树脂微粒,并以此为原料制备了微滤炭膜.炭膜的孔径分布结果表明,在原料粒度较小的情况下,所制得的炭膜孔径分布较窄,平均孔径和气体透量较小.对几种常见的粘结剂进行了筛选,当以甲基纤维素为粘结剂时,随着甲基纤维素用量的增加,微滤炭膜的孔径分布变窄,平均孔径及气体透量减小.炭化条件中炭化终温对炭膜性能的影响较大.     

管状多孔炭膜的研究

介绍了管状多孔炭膜的制备方法及应用,探讨了不同材料制备支撑体炭膜和炭－炭复合膜的效果及影响炭膜孔结构性能的主要因素。研究表明,煤和酚醛树脂均是良好的制膜材料,制得的支撑体炭膜不仅具有较高的孔隙率和气体通量,而且孔隙结构均一,机械强度高。膜材料的种类,粒度及炭化工艺条件等因素对炭膜的孔结构性能影响较显著。以酚醛树脂等高分子聚合物及煤热解产物为涂膜液制得的炭－炭复合膜其孔径明显的变小,孔径分布变窄。炭     

沥青炭的微观结构对其压缩强度的影响

将高温煤沥青和浸渍剂沥青在不同压力下炭化,在2500℃下对所得沥青炭进行石墨化处理;测试了所得沥青炭的体积密度、开孔率;利用扫描电子显微镜（SEU）观察了所得沥青炭的显微结构;利用XRD检测了所得沥青炭石墨化处理后的石墨化度;测试了所得沥青炭的压缩强度。结果表明：随着炭化压力的增大,沥青炭的体积密度增大而开孔率减小,压缩强度也随之增大;随着炭化压力的增大沥青炭显微结构呈由流线型向镶嵌型和域型转变的趋势;流线型结构沥青炭石墨化度较高,但也导致沥青炭的压缩强度降低。     

有序介孔复合炭膜的制备及其性能研究

采用软模板法合成有序介孔炭(OMC),利用XRD、TEM及SEM等分析方法对其进行结构性能分析,探讨了催化剂和模板剂的种类及用量、反应温度等合成工艺条件对形成OMC结构性能的影响。以最佳工艺条件制备的OMC前驱体为涂膜液涂敷在管状微滤炭膜表面,经炭化制得有序介孔复合炭膜,而后考察了复合炭膜的气体渗透性能。结果表明:以盐酸为催化剂、模板剂F127/间苯二酚摩尔比为0.0081、反应温度为30℃时,可合成有序程度最佳的OMC前驱体。用该OMC前驱体涂敷微滤炭膜制备的有序介孔复合炭膜,改善了微滤炭膜的孔结构,最大孔径由0.530μm减小至0.299μm,同时提高了炭膜的气体渗透通量。其中,由混煤微滤炭膜所制有序介孔复合炭膜,N2气渗透通量达1.18·10-8m3·m-2·s-1·Pa-1,是未经修饰烟煤微滤炭膜的4倍。     

CAC增强膜孔结构特征及孔径测定

本文对醋酸纤维素-纤维素(CAC)增强膜的孔结构特征以及干、湿增强膜,增强膜与非增强膜,增强膜整体与膜表皮层孔尺寸的变化规律进行了研究。     

CAC增强膜孔结构特征及孔径测定

本文对醋酸纤维素—纤维素(CAC)增强膜的孔结构特征以及干、湿增强膜,增强膜与非增强膜。增强膜整体与膜表皮层孔尺寸的变化规律进行了研究。     

利用聚合物共混法对活性炭材料的孔径分布进行控制的原理和方法

在母体聚合物中引入的作为造孔剂的聚合物在碳化期间完全分解,从而在碳基体中留下大量的孔隙。通过添加不同种类的聚合物,可以控制活性炭材料的孔径分布。综述了利用这种方法对活性炭材料的孔径分布进行控制的原理和方法,并介绍了这方面的研究进展。     

煤基炭泡沫孔结构调控

以肥煤镜质组富集物为前驱体, 采用高压渗氮法制备煤基炭泡沫, 研究了发泡温度、发泡压力和发泡时间对炭泡沫孔结构的影响。利用SEM观察炭泡沫的孔胞形貌, 同时利用Nano Measurer分析软件统计SEM照片孔胞直径分布和孔喉直径分布以及平均孔径。结果表明: 微孔塑料成核理论可以定性解释炭泡沫的孔结构变化趋势。发泡温度的升高导致成核密度增加, 同时导致气体在胶质体的溶解度降低, 不利于孔胞长大。发泡压力的增大导致炭泡沫的孔胞密度增加, 临界成核半径降低, 同时加剧了热聚合反应, 导致胶质体的粘度增大, 不利于孔胞长大。发泡时间的延长会使热聚合更加充分, 影响胶质体粘度, 进而影响孔结构。     

PAN基碳纤维微晶结构对拉伸强度的影响

碳纤维由微晶和非晶碳所构成。利用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)研究聚丙烯腈(PAN)基碳纤维微晶结构对拉伸强度的影响机理。结晶度、石墨化程度、微晶无序化程度、微晶尺寸都对拉伸强度有显著影响。结晶度、石墨化程度越大,微晶无序化程度越小拉伸强度越大。微晶尺寸越大拉伸强度越小。比较T300和T700,结晶度、石墨化程度的增加,微晶无序化程度的减小所导致的拉伸强度增量大于微晶尺寸增加所导致的拉伸强度减小量,从而使得T700的拉伸强度大于T300的拉伸强度,同理可知T800的拉伸强度大于T700的拉伸强度。比较M35J和M40J,结晶度、石墨化程度的增加,微晶无序化程度的减小所导致的拉伸强度增量小于微晶尺寸增加所导致的拉伸强度减小量,从而使得M40J的拉伸强度小于M35J的拉伸强度,同理可知M46J的拉伸强度小于M40J的拉伸强度。M35J,M40J和M46J内的较大的微晶对拉伸强度的影响起决定性作用。     

外加磁场下聚砜-Fe_3O_4复合超滤膜的孔径变化

以无磁性聚砜超滤膜为对照,采用液-液界面法,以水-正丁醇体系为对象,对不同磁场强度下,聚砜-Fe3O4磁性复合超滤膜的孔径变化规律进行了研究。结果表明,在不同磁场下,2张空白聚砜膜的孔径无显著变化,3张聚砜-Fe3O4复合膜的孔径变化显著且趋势相同,即0T~0.4 T时,平均孔径随场强增大而增大,0.4T~1.2T时,平均孔径随场强增大而减小。纯水通量实验结果显示,不同磁场对膜通量影响的变化趋势与所测孔径变化相吻合。     

超滤膜平均孔径测算的新探讨

利用扫描电镜法测定超滤膜底表面上总孔面积与该底总表面积之比,再结合哈根——泊肃叶定律来推算超滤膜皮层的平均孔径。这样所得的超滤膜平均孔径比起原先单独使用扫描电镜法或哈根—泊肃叶法,可以更客观地反映超滤膜的实际参数。     

从热力学观点讨论蒸气压对膜结构及其性能的影响

本文从热力学观点出发,讨论了在等温等压下,溶剂、蒸气压对膜结构及其性能的影响,并指出在较高的丙酮蒸气压下制膜易于获得孔径较小、孔数较多的分离膜。