资源描述：
《炭膜制备技术的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、化工进展2003年第22卷第9期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS961炭膜制备技术的研究进展宋成文王同华邱介山曲新春蔡天锡(大连理工大学化工学院,大连116012)摘要介绍了近年来炭膜的制备技术。根据炭膜的不同分类,详细叙述了不同种类炭膜的制备方法,尤其对支撑炭膜制备过程中前驱体的选择、成膜的方法、炭化的条件以及炭膜的修饰方法进行了详细的综述。同时,也对炭膜未来的发展前景进行展望
2、。关键词炭膜,制备,修饰中图分类号TQ127文献标识码A文章编号1000-6613(2003)09-0961-05无机膜分离具有较高的分离选择性、热稳定型,经炭化烧结而成。由于管状炭膜有较好的机械性、化学稳定性等优点,被认为是解决当前人类面强度,因而也可用作支撑炭膜的支撑体。[5]临的能源、资源、环境等重大问题的有效技术。人中空纤维炭膜是指将前驱体溶液由内插式们关注的焦点主要集中在利用无机膜(如SiO2膜、喷丝头挤出,经短时间蒸发后,进入凝胶浴,凝胶沸石膜、炭膜等)在分离方面所显示的特有的分子后的中空纤维膜经洗涤、干燥后炭化制成。但因机筛分能力。Si
3、O2膜虽能从混合气体中分离H2,但械强度较差,使中空纤维炭膜的发展与应用受到了对于分子尺寸较接近的分子,其选择性并不能令人限制。[6]满意。沸石膜虽可分离异构体,但要得到一块面积毛细管炭膜是指将前驱体聚合物溶液涂在较大的连续、无裂缝的沸石膜则较为困难。而炭分非常细的聚四氟乙烯(PTFE)管上,通过一定的装子筛膜的制备工艺相对较为简单,且选择性已能达置控制PETT管以一定的速率通过具有一定直径到较令人满意的分离效果,因而具有极为广阔的发的孔(通过孔的直径来控制涂层的厚度),然后放到展前景。恒温水浴下使其凝结,干燥后将形成好的毛细管薄在最近几年中,已有一些研究者曾对炭膜的研膜从PET
4、T管上取下,进行炭化后便可得到毛细[1,2]管炭膜。究工作进行了较详细的综述,不过他们只是对炭膜的研究进展如炭膜的种类、研究方法、结构及12支撑炭膜的制备气体渗透机理和应用等进行了一般的概括性介绍。支撑炭膜主要是指将聚合物膜按照一定的成膜而本文则是对炭膜的制备技术及制备方法的研究方方法复合到支撑体后,经热解而制成。在制备过程面进行了系统的评述,并对炭膜未来的发展前景进中前驱体的选择、所采用的成膜方法、炭化条件的行展望。合理控制是制备高性能炭膜的关键性环节。121前驱体的选择1炭膜的制备炭膜的孔结构及分离性能在很大程度上取决于根据结构的不同,炭膜可分为非支撑炭膜和支前驱
5、体材料的性质,选择适当的前驱体对制备具有撑炭膜。非支撑炭膜又可分为平板状非支撑炭膜、理想孔结构的高性能分离炭膜至关重要。管状炭膜、中空纤维炭膜和毛细管炭膜;支撑炭膜许多研究者采用热固性聚合物作为前驱体材[7][8]又可分为平板状支撑炭膜和管状支撑炭膜。料,如聚酰亚胺、聚偏二氯乙烯等。由于它11非支撑炭膜的制备们特殊的结构以及在热解过程中不经历任何熔融或平板状非支撑炭膜[3]是指在一定温度和湿度软化的状态,因而可以被利用作为生产高性能的分条件下,将配置好的前驱体溶液直接在平整的玻璃离炭膜的前驱体材料。现在,这些材料仅限于用在板上流延成膜,干燥后经炭化而制成。平板状非支实验室中制
6、备炭膜,炭膜还没有进行大批量的商品撑炭膜比较脆、易裂、机械强度差,在加工和操作化生产,其原因主要是由于这些制膜材料的成本时难度较大,因而在实际中很少用。收稿日期2003-01-07;修改稿日期2003-05-02。[4]管状炭膜是指以煤等含炭原料为前驱体,第一作者简介宋成文(1975),男,博士。联系人王同华,通过加入一定量的黏结剂,混合均匀后加压挤出成E-mailwangth@chemdluteducn。962化工进展2003年第22卷分离炭膜的前驱体材料。现在,这些材料仅限于用
7、而达到浸渍成膜的目的。浸渍法是一种操作简单却在实验室中制备炭膜,炭膜还没有进行大批量的商非常实用的在支撑体表面附着致密薄层的方法,用品化生产,其原因主要是由于这些制膜材料的成本这种方法成的膜经炭化后可很好的满足一定程度的偏高,较大程度地限制了炭膜制备工艺的发展进分离要求,因而被广大研究者广泛采用。在用浸渍程。因而,对于类聚酰亚胺型的聚合物材料如聚醚法成膜过程中,支撑体的浸渍与提升速率对成膜质[9][10][11]酰亚胺以及酚醛树脂、聚糠醇、纤维素衍量影响较大,如果控制不好的话,将
