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用相转化法制得PVDF底膜,并在此底膜上用表面涂敷法涂上PDMS分离层,对复合膜进行了表征,红外结果表明,PDMS预聚物发生了交联;扫描电镜(SEM)照片结果表明,PDMS在PVDF多孔膜表面形成均匀致密的分离层.利用PDMS/PVDF复合膜对C3HR/N2体系进行分离性能测试.考察了原料组成,原料压力和实验温度对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响.实验结果表明:随着原料压力升高,膜对C3H8N2的分离因子降低,通量增大;随着实验温度降低,膜对C<.3H8/N2的分离因子升高,通量增大.在C3H8体积分数10%,原料压力0.6 MPa,实验温度15℃时,PDMS/PVDF复合膜对C3H8的通量为2 684.6×108 m3/(m2?·s·Pa),分离因子αC3H8/N2=35.6.

关键词: PDMS , PVDF , 气体分离 , C3H8 , N2 , 通量 , 分离因子

水分对分子筛结构及吸附性能的影响

郝香欣 , 李宏煦

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160394

分子筛是变压吸附制氧过程中最重要的组分,使用中该组分常出现吸水失效问题,极大地影响了氧产量及浓度.针对此问题,本文以HD-1型和PU-8型分子筛为原料,通过在不同温度(100、200、300、400℃)下活化得到不同含水量的分子筛,并通过对不同材料的结构形貌、热性能及吸附性能的表征分析了水分对分子筛结构及吸附性能的影响.研究结果表明:水分不会破坏分子筛的骨架结构,但会增大晶胞参数,并导致HD-1型分子筛中阳离子迁移;分子筛中的物理吸附水和化学结晶水会影响其吸附性能,其中物理吸附水的影响最大;活化有效提高了分子筛的吸附性能,且温度越高,含水量越少,吸附性能越好;在150~180℃下活化,将物理吸附水脱附后,分子筛的吸附能力可恢复70%,可在此温度下进行吸附器内低温活化;在400℃下活化,脱除化学结晶水,分子筛吸附性能可100%恢复,400℃为两种分子筛的最佳活化温度.

关键词: 变压吸附 , 分子筛 , 多孔陶瓷 , 制氧 , 气体分离 , 活化 , 吸附性能

非溶剂添加剂对聚芳醚砜酮复合膜气体渗透性能的影响

富海涛 , 杨大令 , 张守海 , 杨永强 , 王宏琳 , 蹇锡高

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2007.05.006

以含二氮杂萘酮结构的聚芳醚砜酮(PPESK)为制膜材料,以硅橡胶为涂层材料,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用干/湿相转化法,选用多种非溶剂添加剂(NSA),制备了中空纤维富氧膜.考察了非溶剂添加剂对纺丝液体系热力学性质及最终膜性能的影响;研究了不同非溶剂添加剂在延长蒸发距离时对膜性能的影响.为了考察膜的耐热性,将膜的测试温度控制在70℃.结果表明,非溶剂添加剂种类对纺丝液体系的热力学相平衡性质和膜性能的影响显著;随非溶剂添加剂含量的增加,膜的气体渗透率增大,氧/氮选择性降低;增大蒸发距离,非挥发性添加剂与挥发性添加剂对膜性能产生相反的影响.该膜耐热性能良好,在70℃下仍具有较好的选择性.

关键词: 聚芳醚砜酮 , 气体分离 , 非溶剂添加剂 , 中空纤维膜

乙基纤维素/TiO2复合膜的制备及气体渗透性能

马诚 , 孔瑛 , 杨金荣 , 杨威 , 韩晓磊

高分子材料科学与工程

以乙基纤维素（EC）和正钛酸丁酯（TBT）为主要原料,通过溶胶-凝胶（Sol-Gel）法制备了EC/TiO2复合膜。研究了TiO2粒子在复合膜中分布形貌、复合膜的结构变化及对气体渗透和分离性能的影响。结果表明,TiO2质量分数达到25%时,微米级的TiO2粒子均匀分散在复合膜中,复合膜形成有机-无机三维网络结构,测试气体在膜中的渗透行为主要受动力学因素控制,其中H2、O2透气系数分别增大至纯EC膜的1.8倍和1.3倍,H2/N2及O2/N2分离性能略有提高。

关键词: 乙基纤维素 , 溶胶-凝胶法 , 复合膜 , 气体分离

聚醚砜-纳米二氧化硅气体分离复合膜的性能

陈桂娥 , 张丽 , 许振良

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2012.04.008

研究了纳米二氧化硅(SiO2)颗粒的添加对聚醚砜纳米二氧化硅气体分离复合膜气体渗透性能的影响.采用SEM、机械性能和气体分离性能等评价方法分别表征膜的微观结构、力学性能及分离性能.结果表明:随着SiO2添加量的增加,杨氏模量增大,H2、N2、O2、CH4和CO2气体的渗透通量增大,但O2/N2,CO2/CH4和H2/N2的分离因子有所降低；中空纤维气体分离复合膜在放置一段时间后,性能趋于稳定；制备好的膜以乙醇和正己烷为交换剂,在烘箱中烘干作为后处理方式能够使膜具有较好的分离性能.

关键词: 中空纤维复合膜 , 聚醚砜 , 二氧化硅 , 气体分离

PVDF-PANI共混膜气体分离性能的研究

杜军 , 白晓渝 , 陶长元 , 秦操

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2002.01.006

采用PANI与PVDF共混制膜,并对共混膜和PVDF膜的气体分离性能进行对比研究.实验发现:与PVDF膜相比,PANI的加入,使得共混膜的气体渗透速率J和理想分离因数α发生了明显的变化,有利于α O2/N2,α O2/CO2的提高;PANI在共混膜中的百分含量直接影响到气体渗透速率J和理想分离因数α变化的大小.

关键词: 聚苯胺 , 聚偏氟乙烯 , 共混膜 , 气体分离

水蒸气的膜法分离用于压缩空气脱湿

吴庸烈 , 李国民 , 彭曦 , 李俊凤 , 刘静芝

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.03.038

在气体脱湿膜分离过程中,水蒸气是以溶解-扩散-解吸附(脱附)的机理进行传递,水分子可通过氢键聚集成簇,也可通过氢键与聚合物链节中极性基团发生作用,使水蒸气的传递行为比其它气体更为复杂,由于水蒸气比其它气体具有更高的溶解系数和扩散系数,使气体膜法脱湿成为可能,压缩空气脱湿是重要的应用领域之一,与传统的空气干燥技术相比,膜法脱湿具有高效、节能、清洁等特点,通过膜材料改性、膜表面修饰、膜组件的设计、操作条件的优化等方法可以提高膜组件的脱湿效率.文章也介绍了气体膜法脱湿的其它应用领域.

关键词: 压缩空气脱湿 , 膜法脱湿 , 气体分离 , 水蒸气透过

微孔SiO2膜的气体渗透性能

鲍筠 , 熊国兴 , 谷景华 , 盛世善

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.1998.05.010

研究了微孔SiO2膜的气体渗透性能.气体渗透数据表明,由于微孔SiO2膜存在着一定的孔径分布,其渗透机理比较复杂.当膜的孔径大于并接近分子的动力学直径时,其渗透由择形扩散控制;而当膜的孔径大于而不接近分子的动力学直径时,对于非凝聚的小分子气体其渗透受努森扩散控制;对于可凝性气体其渗透将受多层扩散和毛细管凝聚的控制.单组份正/异丁烷气体在25℃、压差为0.06 MPa时的理想分离系数为1.8;1:1的正/异丁烷混合气的分离系数为8.4.

关键词: 微孔SiO2膜 , 气体分离 , 正/异丁烷 , 分离机理