| Fe_3O_4掺杂制备气体分离功能炭膜 |
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| 引用本文： | 赵选英,王同华,李琳,刘颖,曹义鸣.Fe_3O_4掺杂制备气体分离功能炭膜[J].无机材料学报,2010,25(1):47-52. |
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| 作者姓名： | 赵选英 王同华 李琳 刘颖 曹义鸣 |
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| 作者单位： | （1.大连理工大学化工学院材料化工系精细化工国家重点实验室，炭素材料实验室,大连116012;2.中国科学院大连化学物理研究所,大连116023） |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金面上与重点项目(20776024,20836006) |
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| 摘 要： | 采用共混法在聚酰亚胺前驱体中引入Fe3O4纳米粒子,经高温热解炭化制备了杂化功能炭膜.采用XRD、TEM和VSM等分析方法对所制备的功能炭膜进行表征,并探讨了Fe3O4纳米粒子的掺杂量及炭化终温对功能炭膜气体分离性能的影响.结果表明,Fe3O4纳米粒子在热解炭化过程中发生了物相形态的改变,并对前驱体起到了催化石墨化的作用,使功能炭膜具有类石墨片层和乱层炭的两种炭结构形态,同时具有磁性.气体渗透实验表明,掺杂Fe3O4纳米粒子使所制备的功能炭膜具有"分子筛分"的分离特征,提高了炭膜的气体渗透性能,特别是对小分子气体H2的渗透性提高了61倍,H2/CO2的分离选择性也明显得到改善.Fe3O4的掺杂量和炭化终温对炭膜的气体分离性能有显著影响.Fe3O4添加量为20wt%的功能炭膜对H2、CO2、O2、N2和CH4等纯气体的渗透系数分别为15476、4385、1565、193和114Barrers1Barrer=1×10-10cm3(STP).cm/(cm2.s.cmHg)].
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| 关 键 词： | 磁性 功能炭膜 气体分离 渗透性能 |
| 收稿时间： | 2009-5-4 |
| 修稿时间： | 2009-7-16 |
Polymide/Fe_3O_4-carbonized Membranes for Gas Separation |
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| ZHAO Xuan-Ying,WANG Tong-Hua,LI Lin,LIU Ying,CAO Yi-Ming.Polymide/Fe_3O_4-carbonized Membranes for Gas Separation[J].Journal of Inorganic Materials,2010,25(1):47-52. |
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| Authors: | ZHAO Xuan-Ying WANG Tong-Hua LI Lin LIU Ying CAO Yi-Ming |
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| Affiliation: | (1.CarbonResearchLaboratory,StateKeyLaboratoryofFineChemicals,DepartmentofMaterialsScienceandChemicalEngineering,SchoolofChemicalEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116012,China;2.DalianInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Dalian116023,China) |
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| Abstract: | Novel functional carbon membranes for gas separation were designed and prepared by incorporating Fe_3O_4 nanoparticles into carbon membranes precursor polyimide.The as-synthesized membranes were characterized by TEM,XRD and VSM.The effects of Fe_3O_4 addition and the final pyrolysis temperature on the gas permeability were investigated.The results show that Fe_3O_4 nanoparticles transformed into other phase morphologies are helpful to form the graphite-like layers during the pyrolysis process,which make the... |
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| Keywords: | magnetism functional carbon membrane gas separation permeability |
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