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炭膜

炭膜的相关文献在1991年到2022年内共计250篇,主要集中在化学工业、一般工业技术、化学 等领域,其中期刊论文108篇、会议论文18篇、专利文献356738篇;相关期刊37种,包括沈阳农业大学学报、膜科学与技术、化工进展等; 相关会议15种,包括中国工程院化工、冶金与材料工程学部第九届学术会议、第四届中国膜科学与技术报告会、第九届全国新型炭材料学术研讨会等;炭膜的相关文献由453位作者贡献,包括王同华、张兵、宋成文等。

炭膜—发文量

期刊论文>

论文:108 占比:0.03%

会议论文>

论文:18 占比:0.01%

专利文献>

论文:356738 占比:99.96%

总计:356864篇

炭膜—发文趋势图

炭膜

-研究学者

  • 王同华
  • 张兵
  • 宋成文
  • 李琳
  • 吴永红
  • 邱介山
  • 郭树才
  • 潘艳秋
  • 尤隆渤
  • 刘淑琴
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利文献

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年份

    • 王虹; 王崧鸿; 王鑫
    • 摘要: 针对多壁碳纳米管(MWCNTs)去除染料过程中存在吸附饱和后需额外进行固液分离、纯多壁碳纳米管膜抗折强度低且易碎等问题,以高强度的活性炭基微孔炭膜(C膜)为基膜,使用磁控溅射法生长Ni基催化剂,再使用化学气相沉积法在负载催化剂的膜表面生长MWCNT以制备MWCNTs/C膜,将所得MWCNTs/C膜浸渍在浓硝酸中12 h获得MWCNTs/C-ac膜;运用扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)、孔径分布仪对MWCNTs/C膜的表面形貌和孔径分布、MWCNTs的结晶度和管径进行表征;分别以C膜、MWCNTs/C膜和MWCNTs/C-ac膜作为吸附剂,考察其对废水中亚甲基蓝的吸附去除性能。结果表明:MWCNTs均匀分布在C膜上,内径约为2~4 nm且结晶度较高;负载MWCNTs后可以显著减小C膜的孔径,而经过浓硝酸处理后的MWCNTs/C-ac膜的孔径增大;在常温常压下,当亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L、pH值为11且溶液体积为50 mL时,C膜、MWCNTs/C膜和MWCNTs/C-ac膜对亚甲基蓝的去除率分别为54%、96%和97%,经过5次重复实验后结果显示,它们对亚甲基蓝的吸附去除性能均表现出良好的稳定性。
    • 戴晶; 沈子琦; 王化江; 邱威; 汪朝晖; 汪效祖
    • 摘要: CO_(2)的大量排放加剧了气候变化,膜法分离气体则是高效环保分离CO_(2)的一种方式。采用两步法,将六氟二肝(6FDA)与9,9-双(4-氨基-3-甲苯基)药(CH3FDA)进行缩聚,合成了药基Cardo型聚酰亚胺6FDA-CH3FDA,采用溶剂挥发法制备致密平板膜,并以此为前驱体膜,放置于管式炉内,从室温下以3°C/min的升温速率升温至目标温度,并辅以150 mL/min的氮气保护,采用热化学法制备炭膜。制备出350、450、550、650、750°C一系列炭化温度的6FDA-CH_(3)FDA炭膜,研究了炭化温度对膜结构的影响以及膜气体分离性能的变化。实验结果显示,随着炭化温度的升高,膜的炭化程度越完全,炭膜内部结构越来越致密,有序度不断增加,且炭膜的气体渗透系数呈现先增加后减小的趋势,在炭化温度为650°C时,膜性能最佳,CO_(2)渗透通量(13844.67Barrer)较前驱体膜(166.13 Barrer)增加了82倍,CO_(2)/CH_(4)理想选择性(31.44)较前驱体膜(22.76)增加了64.4%,且远远超过2008年Robeson上限。
    • 张迎; 洪学谦; 赵爽; 吴永红; 张兵
    • 摘要: 为了实现对乳化油水的有效分离,以聚丙烯腈纤维(PANf)掺杂酚醛树脂为前驱体,经成型和热解制备了复合炭膜。采用扫描电镜、X射线衍射、泡压法、接触角、万能测试机等表征手段分别对炭膜表面形貌、晶体结构、孔隙结构、表面亲水性和机械强度进行了表征。考察了PANf用量对炭膜微结构、孔隙结构、亲水性、机械性和油水分离性的影响。研究显示:PANf均匀分散在炭膜基体内,实现优化孔结构、机械强度与亲水性的作用。该复合炭膜能在水渗透通量达100000 kg/(m^(2)·h·MPa)以上时有效截留水中乳化油。
    • 李欣明; 黄鹤鸣; 吴永红; 张兵; 王同华
    • 摘要: 以聚酰亚胺为前驱体,NaY型沸石为掺杂剂,经成膜和炭化制备了杂化炭膜.采用扫描电镜、X射线衍射、热重分析、红外光谱分析对膜样品的结构与性质进行了表征.考察了掺杂剂量、渗透温度与渗透压力对炭膜的结构及气体分离性能的影响.结果表明,与纯炭膜相比,杂化炭膜在保持高O2/N2选择性的前提下,渗透性显著提高;随着膜内沸石含量的提高,杂化炭膜的渗透性明显提高.由沸石质量分数为0.5%前驱体经650°C炭化所制备的杂化炭膜,对O2的渗透性达79.5 Barrer,O2/N2选择性达7.5.
    • 郭明晰; 武晶斌; 李风海; 郭倩倩; 樊红莉; 赵慧敏
    • 摘要: 太阳能驱动的界面蒸发因其解决淡水资源短缺的潜力而备受关注.低成本、高效率的光热转换材料是其广泛应用的关键.本文通过简单的真空抽滤法制备了低成本的荷叶基炭膜,作为太阳能驱动蒸汽发生的光热转换介质.使用市售聚苯乙烯泡沫塑料和多孔纤维滤纸分别作为保温层和输水通道,在实验室自制的太阳蒸汽发生实时测试系统中,荷叶基炭膜的太阳能驱动水蒸发速率和太阳能蒸汽转换效率分别为1.30 kg/m2 h和77.5%.同时,荷叶基炭膜在海水淡化和污水净化方面也表现出了优异性能.这些结果为低成本、环境友好的生物质基炭材料在太阳能驱动蒸汽发生中的广泛应用提供了可能.
    • 侯旻辰; 李琳; 鲁云华; 冉旭; 宋成文; 王春雷; 梁长海; 王同华
    • 摘要: 以9,9-双(4-氨基苯基芴)(FDA)、9,9-双(3-氨基-4-羟基苯基)芴(BisAHPF)、六氟二酐(6FDA)为单体,二维片层氧化石墨烯(GO)纳米炭晶为孔尺度调节剂,采用原位合成法制备GO/聚酰亚胺聚合物,经制膜及高温炭化制备了石墨烯/聚酰亚胺气体分离炭膜.借助于FTIR、XPS、XRD、TGA、氮吸附及气体渗透等表征手段对GO及炭膜的结构与性能进行表征;探讨了GO添加量对石墨烯/聚酰亚胺炭膜的结构与性能的影响.结果表明,原位引入片状GO纳米炭晶,在改善了聚合物膜热稳定性的同时,显著提高了石墨烯/聚酰亚胺炭膜的总孔体积,特别是尺度小于0.6 nm的极微孔孔体积与数量;使石墨烯/聚酰亚胺炭膜在保持高气体渗透性条件下,明显地提高气体分离选择性;增加GO添加量,可进一步提升石墨烯/聚酰亚胺炭膜的气体分离选择性.当GO添加量为0.5 wt. %时,石墨烯/聚酰亚胺炭膜的CO2渗透系数为8 760 Barrer,比纯炭膜仅降低了6% ;CO2/N2、CO2/CH4分离选择性分别为52、53,分别提高32%、39%.
    • 张金赫; 李花; 沈驭臣; 俞路; 何德民; 潘艳秋
    • 摘要: 以膜蒸馏海水淡化为研究背景,引入气液两相流技术,分别将氮气和低压水蒸气通入炭膜管内对膜蒸馏过程进行强化,并通过实验考察不同操作条件下的两相流强化效果.结果表明:通入两种气体后均可有效提高渗透通量,水蒸气的强化效果更好;渗透通量随氮气流量的增大先增大后缓慢减少,随水蒸气流量的增大持续增大;料液入口温度较低和浓度较高时,膜蒸馏两相流强化传质效率较高;料液入口温度越高,氮气与水蒸气的强化传质效率差别越小.研究结果将为进一步探究膜蒸馏强化过程奠定基础.%Gas-liquid two-phase flow was used in desalination processes with membrane distillation. Nitrogen or low-pressure water vapor was piped through tubular carbon membranes and their strengthening effects under different operation conditions were evaluated. The result shows that both nitrogen and low-pressure water vapor can increase permeate flux, and low-pressure water vapor has better strengthening effects. The permeate flux increases and then slightly decreases with the increase of nitrogen flux, while it continuously increases with the increase of water vapor flux. When the feed inlet temperature is low and the salt concentration is high, the flux improvement efficiency via two-phase flow is higher. The difference of flux improvement efficiency between nitrogen and low-pressure water vapor is less obvious when studied at higher feed inlet temperature. This study is useful in further investigation of membrane distillation enhancement processes.
    • 宋晶; 李琳; 鲁云华; 徐瑞松; 金鑫; 王春雷; 王同华
    • 摘要: 从分子结构设计出发,合成了一系列新型刚性、 高自由体积的聚酰亚胺炭膜前驱体,并制备了炭膜.采用热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了不同聚酰亚胺前驱体的热分解特性及在热解炭化过程中化学结构、 微结构的变化规律;测试了所制备炭膜的气体分离性能.结果表明,前驱体的自由体积分数显著影响炭膜的气体分离性能;聚合物结构越具刚性,自由体积越大,所得炭膜结构越疏松,极微孔道尺寸越大,越有利于气体分子在炭膜极微孔道中的渗透、扩散与传输.其中,刚性大体积基团芴基、酚酞cardo基团和六氟异丙基的引入能有效破坏分子链间的堆积,提高聚合物的自由体积,所形成炭膜的结构较疏松,均表现出优异的气体渗透性和分离选择性,超越了Robeson上限,解决了传统炭膜气体渗透性能低的问题.特别是采用羟基官能化聚酰亚胺前驱体制备的炭膜在保持较高气体分离选择性的同时,CO2气体的渗透性高达24770 Barrer(1 Barrer≈75×10-18 m2·s-1·Pa-1),可实现对CO2的有效分离和捕集,展现出良好的商业化应用前景.%A series of novel polyimide precursors with rigidity and high free volume was designed and synthesized for the preparation of carbon membranes. The pyrolytic characteristics of polyimides and chemical structures and microstructures of derived carbon membranes were characterized by means of thermogravimetric analysis(TG), Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), X-ray diffraction(XRD) and high-resolution transmission electron microscopy ( HRTEM ) . The gas separation performance of carbon membranes was evaluated using pure gases H2 , O2 , N2 , CO2 and CH4 . The results indicated that space configuration and free volume of polyimide precursors significantly affected the microstructures and gas separation performance of derived carbon membranes. The higher the structure rigidity of polyimide was, the higher its fractional free volume( FFV) was, the microstructure of prepared carbon membrane became looser and ultramicropore size became larger, resulting in the higher gas permeability of carbon membrane. Wherein, introduction of rigid groups such as fluorene, phthalide, hexafluoroisopropyl in polyimides could effectively disrupt the packing between the molecular chains and enhance the FFV of polyimides. The derived carbon membranes with looser microstructures exhibited excellent gas separation performance which surpassed the Robeson upper bond. Especially, the carbon membrane prepared from ortho-hydroxyl functionalized polyimide exhibited the highest gas permeability among the seven carbon membranes, that was 24770 Barrer(1 Barrer≈75×10-18 m2·s-1· Pa-1) for CO2, showing an attractive application prospect for the CO2 separation and capture.
    • 何流; 赵昊瀚; 李花; 周子瑞; 王同华; 潘艳秋
    • 摘要: Three kinds of defect micropore models,i.e., random defect, averaged defect and partial defect models, were established based on the defect-free zigzag pore model in carbon membrane. Adsorption and diffusion behaviors of equimolar CO2/CH4 gas mixture within pores of carbon membrane were investigated in an effort to discuss the influences of pore defect in carbon membranes on gas separation. Results showed that under the operating temperatures ranging from 273 to 348 K, both equilibrium adsorption capacities and diffusion coefficients of CO2 and CH4 in the defect pore models were smaller than those of the defect-free pore model. Total CO2/CH4 separation coefficient of the partial defect pore model was relatively low compared with the defect-free pore model and the other two defect pore models. When the temperature was less than 298 K, total separation coefficients of the random defect and averaged defect pore models were greater than the defect-free pore model, and the total separation coefficients of random defect pore model are beneficial to the averaged defect pore model. Random carbon atom deletion approach is more reasonable than average deletion and partial deletion. The results could provide a basis for the further study of gas permeation mechanism in carbon membranes.%基于炭膜无缺陷Z字形孔模型研究结果,建立随机缺陷、均匀缺陷与局部缺陷3种不同缺陷方式的炭膜微孔模型,研究等摩尔CO2/CH4混合气在缺陷膜孔中的吸附和扩散过程,探讨缺陷对炭膜气体分离的影响.结果表明,在273~348 K的温度范围内,CO2与CH4在缺陷炭膜孔模型内的平衡吸附量与扩散系数均低于无缺陷炭膜孔模型;与无缺陷、均匀缺陷和随机缺陷孔模型相比,局部缺陷孔模型的CO2/CH4总分离系数最低;温度低于298 K时,随机缺陷和均匀缺陷孔模型的总分离系数均大于无缺陷孔模型;随机缺陷孔模型的总分离系数大于均匀缺陷孔模型,说明随机删除碳原子的方式比均匀删除和局部删除更加合理.研究结果可为炭膜气体渗透机理的深入研究提供依据.
    • 张兵; 周佳玲; 吴永红; 李琳; 王同华
    • 摘要: 以4,4'-二氨基二苯醚-3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA-ODA)型聚酰亚胺为前体,石墨烯为掺杂剂,经共混、成膜、干燥和热解过程制备杂化炭膜.采用热失重、扫描电镜、X射线衍射、红外光谱及渗透等技术分别对前体热稳定性、炭膜微观形貌、微观结构、表面基团和气体分离性能进行分析.考察了石墨烯含量对炭膜微结构与性能的影响,结果显示,引入石墨烯使前体热稳定性提高;石墨烯与炭膜母体间兼容性良好,在大幅度提高气体渗透性同时保持了较好的分子筛分能力;掺杂石墨烯后,使炭膜对H2,CO2与O2的渗透性分别提高了6.8倍,46倍和59倍.当石墨烯质量分数为0.5%时,杂化炭膜对CO2渗透性达1236.7 Barrer,此时CO2/N2选择性达24.1,具有较好的应用前景.
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