国家自然科学基金(20906063)
- 作品数：14 被引量：19H指数：3
- 相关作者：张兵吴永红王同华于智学周佳玲更多>>
- 相关机构：沈阳工业大学大连理工大学辽宁科技大学更多>>
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- 相关领域：化学工程一般工业技术更多>>
- BPDA-ODA型聚酰亚胺基沸石杂化炭膜的制备及气体分离性能被引量：1
- 2013年
- 以BPDA-ODA型聚酰亚胺为前躯体,沸石为掺杂剂,通过成膜和炭化等过程制备了杂化炭膜.分别采用热失重、X射线衍射、扫描电子显微镜及渗透技术研究了前躯体热稳定性,炭膜微观结构、形貌及气体分离性能.考察了ZSM-5与5A两种沸石含量、炭化温度、渗透温度及渗透压力等因素对炭膜气体分离性能的影响.结果表明:H_2、CO_2、O_2和N_2 4种气体主要以分子筛分机理渗透通过炭膜,实现选择性分离.在650℃炭化温度下得到杂化炭膜随沸石含量提高,气体渗透性与选择性均略降低;5A杂化炭膜的渗透性与选择性都显著高于ZSM—5杂化炭膜;随渗透压力提高,杂化炭膜的气体渗透性与选择性升高.当炭化温度从650℃升高到750℃时,杂化炭膜的渗透性降低.
- 张兵于智学石毅吴永红王同华
- 关键词：聚酰亚胺炭膜沸石
- 高渗透性石墨烯杂化炭膜的制备及表征被引量：4
- 2016年
- 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H_2,CO_2与O_2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CO_2渗透性达1 236.7Barrer,此时CO_2/N_2选择性达24.1,具有较好的应用前景.
- 张兵周佳玲吴永红李琳王同华
- 关键词：聚酰亚胺炭膜石墨烯渗透性
- 沸石杂化炭膜的研究进展被引量：1
- 2017年
- 沸石杂化炭膜具有气体渗透分离性能可调性强、热稳定性和化学稳定性好等优点,有望解决制约传统炭膜的渗透性与选择性间互相制约的关系。但因沸石在杂化炭膜制备过程中所受的影响因素多,使得人们对沸石作用规律和作用机理缺乏清晰的了解。本文回顾了全球沸石杂化炭膜制备技术中的沸石种类、粒径、用量、掺杂方式、炭化条件等方面对气体分离性能的影响,并分析了沸石作用原理和应用前景。提出为了实现可控性制备,不仅要通过深入实验研究掌握沸石作用规律,也要通过建立模型着重进行理论研究。
- 张兵张晓宇吴永红
- 关键词：沸石热解
- 有序多孔炭材料的研究进展被引量：3
- 2012年
- 有序多孔炭因其结构规则、易于功能化和模型化,在化学工业、信息通讯、生物技术、环境能源等领域具有重要应用意义。分别从有序微孔、有序介孔和有序大孔3个方面,阐述了制备方法、特点及应用等研究的进展情况,展望了其发展趋势。
- 吴永红孟繁妍于智学张兵王同华
- 关键词：多孔炭
- SBA-15模板法有序多孔炭膜材料的制备及表征被引量：1
- 2016年
- 以介孔分子筛SBA-15为模板剂,聚酰亚胺为前驱体,经共混、成膜、炭化及脱模板过程,制备了有序多孔炭膜材料(OPCM)。通过热失重、红外光谱、电子显微镜和X-射线衍射,分别对前驱体热稳定性、膜表面官能团、微观形貌与微观结构进行了表征。考察了SBA-15脱除前后的炭膜微观结构与形貌,及OPCM气体分离性能。结果显示,当炭化温度为650℃、SBA-15用量为1%时,所制得OPCM的气体分离系数显著高于努森扩散。
- 张兵周佳玲王丹吴永红李琳王同华
- 关键词：炭膜孔结构气体分离
- 成膜基质对炭膜结构与气体分离性能的影响
- 2014年
- 以间苯二酚-甲醛为碳源,F127为添加剂,经成膜与炭化得到炭膜.通过热失重分析、红外光谱、元素分析及透射电镜从微观上分析了前驱体的热解过程及碳结构演变.采用X射线衍射及氮气吸附技术分别测定了炭膜碳结构与孔结构.研究了成膜基质表面疏水性对成膜过程的收缩率、碳结构、孔结构及气体分离性能的影响.结果显示,成膜基质对炭膜微观结构与分离性能影响显著.疏水性较大的玻璃比聚四氟乙烯与不锈钢更有助于减小成膜过程中径向收缩率,并得到高比表面积与孔体积的炭膜,其对O2/N2选择性高达10以上.
- 张兵党晓龙吴永红于智学王同华
- 关键词：炭膜孔结构渗透性
- 支撑有序孔炭膜的制备及气体分离性能被引量：1
- 2011年
- 以间苯二酚和甲醛为前体预聚体、F127为表面活性剂,平板状炭板为支撑体,经成膜、原位聚合、干燥和炭化等步骤得到支撑有序孔炭膜。通过热重分析了前驱体在热解过程中的热稳定性;采用XRD和TEM手段测定了炭膜的微观结构和形貌。考察了浸滞法和滴加法成膜方式对最终炭膜气体分离性能的影响。结果显示,所制备的支撑有序孔炭膜表层致密光滑,气体分离性能均远高于努森扩散,当采用浸滞10 s成膜方式、炭化温度为600℃时,得到炭膜对H_2/N_2、CO_2/N_2和O_2/N_2的选择性分别达46.4、4.7和3.3。
- 孟繁妍于智学吴永红张兵
- 关键词：炭膜支撑体酚醛树脂
- 石油焦基活性炭的制备及处理甲基橙废水的研究被引量：4
- 2017年
- 以石油焦为原料制备了活性炭(AC),研究了制备条件活化剂种类、预处理、活化剂用量及原料对AC结构与性能的影响。采用正交实验优化了吸附水中甲基橙脱除率的影响因素溶液浓度、吸附温度、吸附时间与AC用量。结果显示,由辽化产和盘锦产石油焦均可制得碘值1 000 mg/g以上的高吸附性能AC;以辽化石油焦为原料,无预处理、活化时间24 h、KOH碱/焦为3∶1(质量比),所制备AC的碘值高达1 331.82 mg/g,在甲基橙浓度120 mg/L、吸附温度30℃、活性炭用量2.0 g/L、吸附时间40 min时,甲基橙脱除率达89.2%。
- 吴永红张晓宇周佳玲刘珊珊鲁云华张兵
- 关键词：石油焦活性炭活化剂
- 聚丙烯腈基炭膜的制备及气体分离性能的研究
- 2015年
- 以聚丙烯腈(PAN)作为前驱体,经过溶解、成膜、预氧化及炭化等步骤得到无缺陷炭膜。通过热质量损失、红外光谱、x射线衍射和电子显微镜等技术分析了前驱体的热稳定性与微结构演变,研究了PAN交联结构及预氧化温度与炭化温度对炭膜微观结构与气体分离性的影响。由结果可知:PAN膜最佳预氧化温度为230℃。较低的炭化温度或渗透压力有利于获得较高的气体渗透性。在预氧化温度230℃及炭化温度650℃所制备炭膜对O2/N2选择性达2.7。
- 吴永红张兵张满闯周佳玲王同华
- 关键词：炭膜聚丙烯腈炭化预氧化
- ODPA-ODA型聚醚酰亚胺膜的预氧化机理被引量：2
- 2014年
- 为了开发新型高性能炭膜前驱体材料,研究了ODPA-ODA型聚醚酰亚胺膜经430~530℃空气氛围的预氧化机理.借助热重分析、红外光谱、元素分析及x-射线衍射等手段,分析了预氧化温度对预氧化膜的溶解度、柔韧度、表面官能团、元素质量分数及微观结构的影响.结果表明：优化预氧化过程是制备无缺陷高质量炭膜的关键.预氧化可提高热稳定性,形成的交联结构有利于提高残炭量和成膜性.随预处理温度的提高,交联程度提高,但当温度高于490℃时会发生过渡氧化.
- 吴永红张兵石毅赵丹丹党晓龙王同华
- 关键词：聚醚酰亚胺预氧化微观结构炭膜热稳定性
