【摘 要】
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炭膜是一种由含碳物质经高温热解制备而成的炭基膜材料,具有良好的热和化学稳定性、优异的气体渗透性和分离选择性.然而,纯炭膜质脆、易碎,限制其产业化应用.石墨烯是一类具有二维网格状片层结构的新型纳米碳材料,具有独特的单分子层二维平面结构,良好的柔韧性和机械性能,被认为是一种最理想的膜材料.为了结合炭膜和石墨烯的优势,以聚酰胺酸(PAA)和氧化石墨烯(GO)为炭膜前驱体,利用二维纳米片为基元构建形成了具
【机 构】
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大连理工大学化工学院,精细化工国家重点实验室,炭素材料研究室,膜科学与技术研究开发中心,大连,116024
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炭膜是一种由含碳物质经高温热解制备而成的炭基膜材料,具有良好的热和化学稳定性、优异的气体渗透性和分离选择性.然而,纯炭膜质脆、易碎,限制其产业化应用.石墨烯是一类具有二维网格状片层结构的新型纳米碳材料,具有独特的单分子层二维平面结构,良好的柔韧性和机械性能,被认为是一种最理想的膜材料.为了结合炭膜和石墨烯的优势,以聚酰胺酸(PAA)和氧化石墨烯(GO)为炭膜前驱体,利用二维纳米片为基元构建形成了具有层状膜结构的高柔性自支撑气体分离炭膜.通过X射线衍射和场发射扫描电镜对薄膜微观结构进行表征,并测试不同PAA固含量制备的石墨烯炭膜对CO2和CH4的分离性能.结果 表明,炭化后,GO被还原成石墨烯,呈层状堆叠,堆叠的层间填充了空穴和残炭；石墨烯炭膜的CO2渗透通量和CO2/CH4分离理想选择性随PAA加入量增加,CO2通量最高可达824 barrer,此时CO2/CH4理想选择性达38.9；石墨烯层骨架和碳分子筛构成石墨烯炭膜的气体传输通道.本研究成果为柔性自支撑气体分离炭膜的制备开辟了新思路.
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全钒氧化还原液流电池于1984年首先由新南威尔士大学的研究者Skyllas-kazacos提出,其优点包括可深度充放电、循环寿命长、相应时间短、价格低廉等,是一种很有发展潜力的大型储能装置,可以作为太阳能和风能等可再生能源的储存[1]。作为钒电池的关键材料之一,离子交换膜的作用是隔绝正负极的电解液的同时允许特定离子通过[2]。相比阳离子交换膜,阴离子交换膜具有良好的阻钒性能但面电阻较大。而两性离子
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低浓度的聚乙烯亚胺(PEI)水溶液在商业化的聚酰胺膜表面静电单层自组装,制备出同时具有高CO2渗透速率和高CO2/N2选择性的二氧化碳促进传递膜,自组装后,不需要任何后处理,膜可直接用于进一步的渗透实验中.影响改性膜性能的主要因素有进料气体压力,PEI溶液浓度,PEI的pH值以及改性泵压.实验结果表明,在不同进料压力(0.1-0.5MPa)下,当PEI浓度为50mg/L,PEI溶液pH为8-9,改
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本文选用聚醚共聚酰胺(Pebax)和1-乙基乙基醚-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([EOEmim][Tf2N])为膜材料,乙醇水为溶剂,通过流延成膜法制备Pebax/[EOEmim][Tf2N]共混膜.FTIR和XRD分析结果表明：[EOEmim] [Tf2N]的引入,破坏了Pebax链段间原有的氢键,造成共混膜结晶度的降低；随着[EOEmim] [Tf2N]质量分数的增加,N2、CH4、H2和
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