丁忠伟
,
王楠
,
刘丽英
,
马润宇
,
杨祖荣
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.04.009
针对两种聚四氟乙烯膜在膜两侧压差为10～100kPa范围内进行了气体渗透实验,结果表明:实验用膜具有一定的可压缩性,随膜两侧压差的增大,膜孔径r减小,而膜孔隙率与有效厚度的比值ε/τδ是增大的,且其变化幅度随膜厚度的增大而增大.通过求解数学模型方程得到了不同膜参数时直接接触式膜蒸馏和真空膜蒸馏跨膜传质速率的预测值,与相同条件下的膜蒸馏实验测定的传质速率进行对比,结果表明:由膜的可压缩性带来的膜参数变化能够使跨膜传质速率有所增长.采用相近压差下气体渗透实验测定的膜参数能够较准确地预测膜蒸馏的跨膜传质速率.
关键词:
膜的压缩
,
气体渗透
,
膜蒸馏
,
跨膜传质速率
张秀莉
,
张卫东
,
张泽廷
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.02.006
理论分析了疏水性多孔膜气体渗透原理和膜各种结构特征参数的关系,并建立了计算气体渗透通量的模型方程,以及确定多孔膜曲折因子等结构参数的方法.通过气体渗透实验和建立的模型,对6种聚四氟乙烯(PTFE)多孔平板膜的曲折因子等结构参数进行了测试计算,并根据测得的膜孔隙率结果,比较了曲折因子与孔隙率的关系.对不同气体透过不同结构参数的多孔膜的传递形式进行了讨论.
关键词:
曲折因子
,
膜结构参数
,
气体渗透
,
多孔膜
成岳
,
王连军
,
李健生
,
孙秀云
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2005.03.027
采用操作简单,方便易行的浸涂法,在多孔α-A12O3载体表面种上晶种,再水热合成出渗透率较大的ZSM-5沸石分子筛膜.用XRD,SEM和H2,N2,CO2和CH4等气体渗透对ZSM-5沸石分子筛膜进行了表征.XRD分析表明,陶瓷基质表面的膜层是ZSM-5沸石晶相,SEM结果显示合成的沸石膜层是一层连续的多晶层,厚度约10μm.在室温,0.1MPa下对H2,N2,CO2和CH4的渗透率分别为4.76×10-6,1.36×10-6,2.07×10-6和1.80×10-6mol·m2·s-1·Pa-1,H2/N2,H2/CO2,H2/CH4的理想分离因子分别为3.50,2.30,2.64.
关键词:
浸涂
,
ZSM-5沸石膜
,
气体渗透
,
分离因子
沈东
,
杨建华
,
肖伟
,
李田生
,
鲁金明
,
王金渠
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.01.010
采用原位生长法在管状大孔α-Al2O3载体外表面上合成致密连续Silicalite-1沸石膜,利用双氧水和稀硝酸混合液液相氧化-低温煅烧方法脱除Silicalite-1沸石膜的模板剂,并用扫描电镜(SEM)、气体渗透测试,渗透蒸发(PV)等表征手段对沸石膜的性能进行评价.结果表明所制备的Silicalite-1膜表面晶粒交互生长,致密,连续,膜的厚度约为10 μm.在293K,0.1 MPa压差条件下,N2的渗透速率为8.16×10-7mol/(m2·s·Pa),N2/i-C4H10理想分离系数为达到425.在428 K下,CO2/N2的理想分离系数为2.89.在333 K下,渗透蒸发分离5%乙醇/水混合液,乙醇/水的分离系数αA/W达到40.3,通量J为0.83 kg/(m2·h).
关键词:
Silicalite-1沸石膜
,
液相氧化
,
渗透蒸发
,
气体渗透
范昌改
,
帅茂兵
,
周元林
,
邵虹
,
齐晶晶
,
董发勤
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.021
采用数值模拟方法对气体分子在两类新型氟取代聚对二甲苯聚合物(Parylene AF4、Parylene AF8)中的溶解、扩散和渗透行为进行了研究。基于COMPASS力场,利用 Material Studio (MS)软件,构建了含300个F代对二甲苯单元的长链模型,经过能量最小化和“退火”处理,获得了较为合理的模型。在此基础上,计算了两种聚合物的自由体积,结果表明, Parylene AF4、Parylene AF8具有较小的自由体积,不易形成分子渗透的有效通道。结合分子动力学(MD )和巨正则蒙特卡洛方法(GCMC),计算获得了几种气体分子在 Parylene AF4、Parylene AF8中的扩散系数、溶解系数和渗透系数。结果显示,与前期 C 型Parylene聚合物的研究数据相比,F 取代 Parylene 聚合物对较大的渗透剂分子有更好的阻隔性。分子动力学模型说明气体分子在Parylene C聚合物中的扩散符合跳跃机理。
关键词:
Parylene AF4
,
Parylene AF8
,
分子动力学
,
蒙特卡洛
,
气体扩散
,
气体渗透
李文秀
,
张兵
,
陈立峰
,
张冰
,
张志刚
功能材料
采用KH-570代替部分TEOS为前驱物,共水解缩聚反应制得疏水性SiO2膜,通过IR、DTG、SEM、接触角测试仪等手段对KH-570修饰后的SiO2膜进行表征,并对CH4和CO2渗透和分离进行研究。实验结果表明,修饰后（0.8KH-570）SiO2膜接触角达到94.2°,红外光谱分析表明修饰后SiO2膜疏水性增强;（0.8KH-570）SiO2膜具有完整性及在400℃水热稳定性;压差30kPa,分离因子随涂膜次数增加先增大后减小,涂膜5次达最大值2.13,超越了努森扩散理论分离因子1.66,此时分离效果好;对于涂膜5次的SiO2膜,CH4渗透通量随压差增加呈现非线性微增趋势,CH4/CO2分离因子几乎不变。
关键词:
SiO2膜
,
接触角
,
疏水性
,
气体渗透
,
分离因子
袁文辉
,
胡小芳
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.01.012
采用原位水热合成和无模板剂二次生长合成的方法,在α-Al2O3基膜上合成了MFI型分子筛膜,用XRD,SEM和气体渗透实验等方法进行表征,表明合成在α-Al2O3基膜的物质为MFI型分子筛.原位合成的分子筛膜,氢/异丁烷的理想分离系数在298K和473K时分别为97和52;二次生长合成的分子筛膜,氢/异丁烷的理想分离系数在298K和473K时分别为497和370,远大于它们Knudsen扩散5.34的比值,表明气体是通过MFI型分子筛的孔道透过.SF6分子动力学直径大于分子筛膜孔径,H2/SF6分离因子远大于Knudsen扩散值,几乎不透过分子筛膜.原位合成分子筛膜的正/异丁烷理想分离系数在298K和473K时分别为24和17;二次生长分子筛膜的正/异丁烷理想分离系数在298K和473K时分别为77和74.气体渗透分离实验结果表明,两种分子筛膜对气体分离是由分子筛分占主导,分子筛膜完整没有缺陷.
关键词:
MFI分子筛膜
,
二次生长法
,
气体渗透
,
分离因子
张延风
,
卢冠忠
,
许中强
,
陈庆龄
催化学报
用原位水热合成法在α-Al2O3陶瓷管上合成出MFI型分子筛膜.采用超声清洗的方法表征了分子筛晶体的附着强度,并用XRD和SEM等手段对分子筛膜进行了表征.渗透数据表明,气体透过膜时不遵从努森扩散机理;此分子筛膜具有分子筛分作用,基本无缺陷.
关键词:
分子筛膜
,
超声清洗
,
气体渗透
,
膜分离
李绍辉
,
刘海鸥
,
张雄福
膜科学与技术
以平均孔径为3 μm的大孔α-Al2O3陶瓷管为栽体,采用载体表面预先引入一层ZnO作为连接和诱导成膜的策略,合成连续完整且性能稳定的ZIF-8膜.首先在载体的内表面通过溶剂热生长一层厚度约为5μm的连续多孔ZnO层,起到对载体表面的修饰、连接膜与载体和诱导成膜的多功能作用;然后,甲醇体系溶剂热法在ZnO表面合成得到连续的ZIF-8膜.考察和优化了ZnO层的活化、ZIF-8合成条件对成膜的影响,用SEM、XRD和气体渗透等分析方法对所得ZIF-8膜进行表征.研究表明,ZnO层的连续性和活化处理是成膜的关键,ZnO层不连续难以形成完整连续ZIF-8膜,不活化ZnO则起不到很好的诱导成膜作用.最佳条件下获得的ZIF-8膜的H2通量为2.14×10-7 mol/(s·m2·Pa),H2/CO2、H2/N2、H2/CH4的理想分离系数分别为5.18、8.32、8.30.该膜材料具有明显的筛分效应,且150℃条件下长时间测试稳定性良好.
关键词:
金属有机骨架膜
,
ZIF-8膜
,
膜制备
,
气体渗透
范昌改
,
帅茂兵
,
周元林
,
邵虹
,
齐晶晶
高分子材料科学与工程
用数值模拟方法对气体分子在聚氯代对二甲苯(Parylene C)中的溶解、扩散和渗透行为进行了研究.构建了含300个对二甲苯单元的聚氯代对二甲苯分子链模型,经结构优化处理,获得了具有一定有序性,密度、玻璃化转变温度与实验数据接近的聚合物分子链结构模型.计算了该聚合物中的自由体积,结果表明Parylene C聚合物具有很小的自由体积,不易形成分子渗透的有效通道,这是其具有高气体阻隔性能的重要原因.结合分子动力学(MD)和巨正则蒙特卡洛方法(GCMC),计算获得了几种气体分子在Parylene C中的扩散系数、溶解系数和渗透系数,发现相比H2、He、O2、N2等分子,H2O分子更易被ParyleneC聚合物吸附溶解.分子动力学模型说明在ParyleneC聚合物中,气体扩散和渗透符合跳跃机理.
关键词:
聚氯代对二甲苯
,
分子动力学模拟
,
气体扩散
,
气体渗透
