高分子基气体分离膜材料研究进展

在简要介绍气体分离膜分离机理的基础上,详细介绍了高分子和有机-无机复合两类气体分离膜材料及其分离性能,其中高分子膜材料主要包括聚酰亚胺、硅橡胶、聚砜、醋酸纤维素、聚吡咯,有机-无机复合膜材料主要包括无机粒子填充高分子、有机-无机杂化,并对高分子基气体分离膜材料的发展前景进行了展望.     

复合无机膜管捕集大气中挥发性有机物--气体样品前处理新方法的研究

建立了一套用复合无机膜管捕集大气中挥发性有机物(VOCs)的实验室装置和流程．在此装置上研究了挥发性有机污染物(乙醇)浓度、气体流速对用无机膜管捕集VOCs的截留率的影响．结果表明，截留率随乙醇浓度的增大而增加，与乙醇浓度的关系符合Boltzmann分布；截留率随气体流速的减小而增加，与流速关系符合指数衰减的趋势．从改进膜管性能，使得膜管的毛细管冷凝作用成为截留挥发性有机污染物的主控阶段的角度，讨论了采用复合无机膜管捕集大气中VOCs的这种大气样品前处理新方法中潜在应用的可能性．     

硅橡胶-聚碳酸酯富氧膜的制备

以聚碳酸酯(PC)为膜材料,N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,γ-丁内酯(γ-GBL)为添加剂,水为凝胶浴,采用浸入沉淀相转化法制备平板膜.在其表面涂敷聚二甲基硅氧烷(PDMS),制备了硅橡胶-聚碳酸酯复合膜.利用扫描电子显微镜表征基膜微观结构,以氧气渗透速率和氧氮选择性为指标,考察了聚合物/溶剂配比、添加剂浓度及硅橡胶浓度对膜性能的影响.结果表明,当PC浓度为17%,γ-GBL浓度为23%时,复合膜具有稳定的气体分离性能,其氧气渗透速率为233 GPU.     

多组分气体混合物在PDMS膜中渗透过程的模拟

近来,利用膜分离法进行可挥发性有机蒸汽(VOCs)的回收受到越来越广泛的关注.但是,对于多组分气体混合物,尤其是含有VOCs的多组分气体混合物在膜中的气体渗透过程的模型模拟则很少有人研究.因此,提出用MS与UNIQUAC的组合模型(MS-U)预测含有VOCs的多组分气体混合物在聚二甲基硅氧烷膜(PDMS)中的渗透过程.与实验数据对比表明:模型对于含有VOCs的气体混合物在PDMS膜中的渗透过程有着很好的预测效果.模型对于多组分气体的预测结果表明:较低的操作温度,适中的进料压力和正戊烷组成,较小的正己烷组成有利于从石油气中回收正戊烷.     

基于激光激发声表面波新型气体传感器的研究

提出了一种利用激光激发声表面波,通过气体吸附性薄膜对被测气体进行检测的传感原理.激光在覆有选择性气体吸附膜的铝块表面激发出声表面波,后者沿铝块表面传播.在吸附性薄膜与被测气体发生反应后,声表面波的强度被改变;然后利用PMT(光电倍增管),通过单芯光纤耦合的反射式光束偏转法探测由半导体激光器发出的探测光束,所检测的光强的变化反映了被检测气体的浓度,从而实现被测气体的浓度测量.     

聚砜-硅橡胶富氧膜的制备

研究了聚砜超滤底膜的种类,聚砜底膜上涂敷的硅橡胶的种类、浓度、涂敷次数、涂敷速度以及过程操作压力等对聚砜-硅橡胶复合膜富氧性能(富氧浓度和透气量)的影响,并在此基础上确定了较佳的硅橡胶类型和超滤底膜,最后在较佳的工艺条件下制得了富氧浓度为29.9%,富氧透气量为17.28 L/(m2.min)的能满足工业应用需要的聚砜-硅橡胶复合膜.此外,还对聚砜超滤底膜的结构进行了扫描电镜分析.     

硅橡胶富氧膜材料研究进展

介绍了气体膜分离原理和常见的高分子富氧膜材料的透气分离性能,针对硅橡胶富氧膜材料近些年的改性研究进行了综述和分析,指出在高乙烯基含量硅橡胶中加入起到促进传递作用的金属钴络合物、氟元素以及小分子液晶等,能显著改善富氧膜的选择透过性。而利用超临界CO2对硅橡胶富氧膜进行溶胀改性以及在富氧膜材料中添加铁氧体制备所谓的富氧"磁化膜",有望成为未来富氧膜开发研究的一个新方向。     

复38-4硅橡胶压延型薄膜的研制

一、前言硅橡胶具有许多独特的性能,其中硅橡胶膜优异的透气性能和选择性渗透作用给人们带来了许多有益的用途。在工业上,利用硅橡胶薄膜进行气体分离,从核反应堆废气中分离Kr和Xe气体,清除煤、石油燃烧废气中的SO_2、H_2S毒性气体以及富集氧气。在医学上,硅橡胶薄膜是一种理想的血液一氧气界面,可用于人工     

在空间质子辐照下甲基硅橡胶的破坏模型

利用空间辐照环境地面模拟设备研究了质子辐照对甲基硅橡胶的破坏,建立了甲基硅橡胶的破坏模型.结果表明,在辐照能量为180 keV,辐照剂量为1016cm-2的条件下,被质子辐照后,硅橡胶生成CH3SiOCH3气体产物;量子化学计算表明,在H 直接进攻硅橡胶高分子链中的O导致高分子链断裂的过程中要放热655.34 kJ/mol,是唯一的放热反应通道.这一过程不会形成稳定的过渡态和中间体,而是直接形成断键产物.计算结果与质子辐照生成的气体产物CH3SiOCH3一致.     

非溶剂添加剂对聚芳醚砜酮复合膜气体渗透性能的影响

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.