新型聚酰亚胺气体分离膜的制备研究

能源短缺和温室效应是当今人类面临的难题,通过对气体分离膜技术的研究能够很好的解决此类问题.以4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯甲烷和3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐作为合成聚酰亚胺膜的单体,在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中缩聚最终得到新聚酰亚胺膜.通过差压气体渗透计测量所制备膜的气体渗透性并计算渗透系数,得...     

酚醛树脂基气体分离炭膜制备

以热固性酚醛树脂为原料,利用浸渍法制备了气体分离用管状炭膜,考察了涂膜液浓度,涂膜次数对炭膜气体透过性和选择性的影响。结果表明：随着涂膜液浓度和涂膜次数的增加,Ｈ２、Ｎ２、ＣＯ２、ＣＨ４的涌透速率下降,Ｈ２／Ｎ２、Ｈ２／ＣＯ２、Ｈ２／ＣＨ４的分离因数增加,扫描电镜观察表明,炭膜由多孔结构的支撑体和其上覆盖的致密分离层组成、气体在炭膜内主要以努森扩散方式勇士, 随着粘性流存在。     

气体分离用管状炭分子筛膜

以无机陶瓷管为支撑体、热塑性酚醛树脂为原料,经高温炭化制备了炭分子筛膜.用低温N2吸附的方法测定了炭分子筛膜的比表面积,用扫描电子显微镜对膜的形貌和厚度进行了表征.考察了膜的气体透过率以及气体的理想选择性随温度的变化关系： H2、CO2、O2、N2和CH4的透过率随温度的升高而增大;理想选择性α（H2/N2）、α（CO2/N2）、α（CO2/CH4）随温度的升高而减小,而α（O2/N2）随温度的升高先增大后减小,在90℃左右气体选择性达到最大.最后由阿累尼乌斯公式计算了气体透过炭分子筛膜的活化能, 进一步说明气体透过机理为活化扩散.     

纳米颗粒杂化气体分离膜制备的研究进展

气体分膜技术作为未来气体净化、分离的主要研究方向之一,具有广阔的研究和应用前景。介绍了用于制备杂化膜的高分子聚合物材料、纳米材料以及制备气体分离膜的方法,对气体渗透性及分离性能进行了阐述。     

金属有机络合物共混二苯酮型聚酰亚胺气体分离膜材料的研究

在二苯酮型聚酰亚胺中混入过渡金属有机络络合物添加剂，制备出了新型气体分离膜材料，并研究了添加剂对聚酰胺膜结构和各项性能的影响。结果表明，添加剂的加入不影响膜材料的机械性能、耐热性能和耐溶剂性能，但增大了聚合物分子链的间距和自由体积，并使气体的透过速率得以提高而气体的透气选择性变化不大。这说明添加过渡金属络合物是改进气体分离膜性能的有效手段。     

金属有机络合物添加剂对聚合物膜气体透过性能的影响

分别在聚酰亚胺和醋酸纤维素气体分离膜材料中添加金属有机络合物，研究了不同添加剂用量对分子链间距（或晶面间距）、膜密度及气体分离性能的影响。广角X射线衍射和膜密度的测定结果表明，随着添加剂用量的增加，聚合物材料的自由体积增大，膜的透气系数也相应提高。但聚酰亚胺复合膜中添加剂用量达到2．0％后，自由体积和透气系数趋于稳定。两种膜材料在透气系数提高的同时，透气选择性变化不大。     

气体膜分离

由于对分离膜的偏爱,我经过一个星期的搜索总结资料,查阅了大量书籍,最终选定了气体分离膜作为课题来写这篇文献检索。在此文中,我总结了气体分离膜的使用原理,它包括：分子流、黏性流、表面扩散流、分子筛筛分机理、毛细管凝聚机理,溶解-扩散机理、气体在橡胶态聚合物中的传递、气体在玻璃态聚合物中的传递和双吸附-双迁移机理等。膜和膜组件的分类及特点,还有气体膜分离系统设计,最后,简要介绍了气体膜的现实应用。     

金属有机络合物添加剂对聚合物膜气体透过性能的影响

分别在聚酰亚胺和醋酸纤维素气体分离膜材料中添加金属有机络合物,研究了不同添加剂用量对分子链间距(或晶面间距)、膜密度及气体分离性能的影响。广角X射线衍射和膜密度的测定结果表明,随着添加剂用量的增加,聚合物材料的自由体积增大,膜的透气系数也相应提高。但聚酰亚胺复合膜中添加剂用量达到2.0%后,自由体积和透气系数趋于稳定。两种膜材料在透气系数提高的同时,透气选择性变化不大。     

含有活性添加物膜的气体渗透性研究

通过用扫描电镜对活性添加物膜的结构观察知，它们是一类非均相的共混微孔膜。活性添加物的存在提高了膜对各种气体的选择吸附性和透气性，特别对于气体Ｈ＿２，ＣＯ的分离是一种很有发展前途的新型气体分离膜。     

弹性聚四氟乙烯/聚氨酯共混薄膜的制备与性能研究

在分散型聚四氟乙烯树脂（PTFE）中混入热塑性弹性体聚氨酯（TPU）,采用二次双向拉伸制备了具有良好弹性的多微孔薄膜,并对薄膜进行弹性性能测试及透射电镜（TEM）和 表面扫描电镜（SEM）观察。结果表明：TPU在PTFE中能够均匀掺混,经二次双向拉伸后PTFE 形成了网状结构,TPU依附在PTFE纤维上也被拉伸成细小纤维,二者共同形成了多微孔薄膜,而且TPU的加入有效地改善了PTFE薄膜的弹性性能。     

乙炔、水蒸气在聚砜膜中渗透行为的研究

采用"时间滞后"法测定了乙炔、水蒸气在聚砜膜中的渗透系数、扩散系数和溶解度系数,结果表明:乙炔在膜中的渗透符合双方式模型,渗透活化能为负值;水蒸气在膜中的渗透行为比较特殊,存在溶胀和成簇迁移,渗透活化能为正值;乙炔在膜中的扩散系数和溶解度系数均比水蒸气小,聚砜膜中H2O C2H2选择性在300以上.     

多孔陶瓷膜的气体渗透模型

为了揭示气体在多孔陶瓷膜中的传质规律,研究陶瓷膜在20～500℃下的N2渗透性能。实验测定了平均孔径为100、200和500 nm的陶瓷膜渗透速率;在达西定律的基础上,分别依据K-C方程和H-P方程建立气体传质模型,修正相关参数并进行比较和预测。结果表明:在考察的膜孔径范围内,气体的传质机制主要为黏性流扩散,气体的渗透速率随温度的升高而减小,随膜平均孔径和孔隙率的增大而增大,随膜厚度的增加而减小,修正的K-C方程能较好地描述N2在陶瓷膜孔中的传递规律。     

合成条件对NaY型沸石膜渗透分离性能的影响

选取不同的晶化时间和晶化温度,在-αA l2O3陶瓷圆管的外表面上水热合成NaY型沸石膜,考察合成条件与膜的结晶性、膜的微结构和膜的CO2/N2气体渗透分离特性之间的相互关系.在晶化时间为12 h、晶化温度为70℃时,合成的膜对CO2/N2气体的选择透过性能优异,分离系数达到54.42.用SEM和XRD表征手段分析膜的微结构和结晶性,表明该膜为致密完整的半结晶膜,厚度约为0.94μm.     

CO_2膨胀液体增强气体溶解度规律研究

基于文献中报道的CO2+CO+Octene、CO2+H2+Nonanal等4个三元系相平衡实验数据,借助状态方程模拟计算了H2和CO气体在CO2膨胀辛烯和壬醛液体中的溶解度.根据定义的溶解度增强因子,关联得到了系统的溶解度增强因子表达式,表明溶解度增强程度和进料比、操作温度以及液相中CO2的摩尔分数相关.结果可以为深入研究CO2膨胀液体的热力学行为提供参考,也可为相关应用研究提供设计依据.     

井下螺旋式气液分离器分离性能的数值模拟

为了实现井下气液高效分离、产出水回注和采气于一体,开展了新型井下螺旋式气液分离器的研究。应用计算流体力学方法(CFD)对螺旋式气液分离器的内部流场进行分析,并研究了螺旋圈数和螺距对螺旋式气液分离器性能的影响。该结果为井下螺旋式气液分离的进一步研究提供了参考依据。     

糠醇单体制备支撑炭分子筛膜

使用糠醇单体在多孔氧化铝管的内表面成功制备了炭分子筛膜.其制备采用了3种方法：（Ⅰ）将酸性催化剂加入到糠醇中使糠醇聚合,然后采用浸渍法涂膜;（Ⅱ）先将催化剂浸渍在支撑体上,然后将支撑体浸入到糠醇溶液中制膜;（Ⅲ）先将催化剂浸渍在支撑体上,然后将支撑体置于糠醇蒸汽中制膜.方法Ⅱ制备的炭膜质量最大.方法Ⅲ制备的炭膜质量次之,方法Ⅰ制备的炭膜质量最小.方法Ⅲ制得的炭膜具有最好的气体选择性,CO2/N2的理想选择性为79.3,O2/N2的理想选择性为10.6,方法Ⅰ、Ⅱ制得的炭膜的气体分离性能相近,CO2/N2的理想选择性为20,O2/N2的理想选择性为6.     

苯硫酚的气相色谱分析

实验中采用 3×0.5×3000mm不锈钢色谱柱 ,内填充15 %SE -30/Chromosorb(60～80目) ,对苯硫酚进行分离和测定 ,在所选择的色谱操作条件下 ,试样中主要成分、内标物及杂质之间有较好的分离效果。以环己醇为内标物时 ,苯硫酚的相对质量校正因子较稳定 ,fis=1.70±0.03。该方法操作简便 ,能准确、快捷地测定苯硫酚的含量 ,可适用于化工生产过程中的产品质量检验。