闫健娜
,
高会元
,
张彦改
,
任莉
功能材料
以商用聚醚酰亚胺（PEI）作为前驱体,采用经过ZrO2-Al2O3复合溶胶修饰的陶瓷氧化铝为支撑体,浸渍涂膜制备聚合物膜,在空气中预氧化处理后,经500～800℃不同的炭化温度下制备出气体分离炭分子筛膜。为了考察炭化温度对炭膜结构和气体分离性能的影响,采用热重分析（TG）、拉曼光谱（Raman）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和气体渗透等测试手段,对热解过程聚合物膜热稳定性、炭微晶结构及石墨化进程、微观形貌和气体分离性能进行了系统研究。结果表明,不同的炭化温度对所形成炭膜表现出不同物理和化学结构、炭结构和孔结构,最终影响炭分子筛膜的气体渗透性和分离选择性。
关键词:
聚醚酰亚胺
,
炭分子筛膜
,
炭化温度
,
结构性能
,
气体分离
朱娜娜
,
高会元
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.06.008
以PMDA-ODA型聚酰亚胺为基本模拟单元,纳米SiO2颗粒为掺杂剂,采用COMPASS力场为势能模型,运用分子力学、分子动力学以及巨正则蒙特卡洛方法对杂化聚酰亚胺膜(PI)的气体渗透性能进行了模拟研究.构建了含20个单体的等规立构高分子链,经一系列优化处理过程,获取了与实验数据相近的聚合物高分子链结构模型.分子动力学计算获取了CO2与N2在PI聚合物中的溶解系数、扩散系数与渗透系数,通过模型中X射线衍射光谱(XRD)确定了体系的真实性,研究发现分子与SiO2之间的氢键使纳米颗粒在聚合物基体中能够稳定存在,自由体积等参数的计算表明纳米SiO2的加入提高了膜对CO2的渗透分离性能.
关键词:
分子模拟
,
杂化膜
,
聚酰亚胺
,
气体渗透性能
,
CO2/N2
高会元
,
李永丹
,
林跃生
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.02.011
采用无电化学镀技术制备了Pd-Cu合金复合薄膜.复合膜的初始基体是0.2μm等级的316L多孔不锈钢圆片(PSS),经过改性的(含Pd)溶胶-凝胶ZrO2成膜技术对PSS表面进行了修饰.修饰后的PSS表面首先进行无电镀金属Pd膜,然后在Pd膜表面再镀金属Cu膜.最后把具有双金属镀层的膜片在773 K ,H2气氛(101kPa)下保持5～10h进行退火热处理,通过金属间分子热扩散把不锈钢基体上的金属Pd膜和金属Cu膜合金化为均匀的Pd-Cu合金复合薄膜.XPS确定表面组成为Pd90Cu10 (质量分数/%) 合金薄膜, 经过XRD分析结合确定为单相无序fcc结构;而Pd59Cu41合金膜是由平衡fcc 相和有序 bcc相组成.通过SEM观察到Pd90Cu10 合金薄膜(厚度5μm)表面存在一些针孔;而Pd59Cu41合金膜(厚度10μm)没有针孔存在,这种合金复合膜应该具有极高的透H2选择性.
关键词:
Pd-Cu合金复合薄膜
,
渗透氢
,
多孔不锈钢
,
化学镀
朱娜娜
,
李越
,
高会元
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.020
以BTDA-ODA型聚酰亚胺为基质膜材料,2-甲基咪唑锌(ZIF-8)为掺杂剂,制备了聚酰亚胺基杂化膜(PI/ZIF-8)。运用FT-IR、XRD、SEM和EDS等表征方法,对ZIF-8含量不同的杂化膜的化学结构和微观结构进行了分析,并对杂化膜进行了 CO2和 N2单一气体渗透测试。结果表明,ZIF-8与 PI 两相完全相容且杂化膜对CO2表现出很高的渗透选择性。当 ZIF-8质量分数为7％(PI/7Z)时,CO2的渗透系数为2．79×10－9 mol?m－2 s－1 Pa－1,相应的CO2/N2理想选择性系数达到最大值13．6,远大于努森扩散的分离系数0．79。
关键词:
聚酰亚胺
,
杂化膜
,
ZIF-8
,
CO2/N2
,
渗透选择性
