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气体分离炭膜的结构设计制备及功能化
第 25卷 第 5期 无 机 材 料 学 报 Vol. 25, No. 5
2010年 5 月 Journal of Inorgan ic M aterials M ay, 2010
文章编号 : 1000324X (20 10) DO I: 10. 3724 / SP. J. 1077. 20 10. 00449
气体分离炭膜的结构设计 、制备及功能化
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李 琳 ,王同华 ,曹义鸣 ,邱介山
( 1. 大连理工大学 化工学院 材料化工系 精细化工国家重点实验室 炭素材料实验室 , 大连 1160 12;
2. 中国科学院 大连化学物理研究所 ,大连 116023)
摘 要 : 气体渗透性低 、机械强度差是炭膜产业化道路上的两大难题. 研究发现 ,根源在于炭膜的蠕虫状孔道结构与均
质炭膜的特有性质. 为了解决炭膜渗透性低的问题 ,通过选择适宜的聚合物前驱体的分子结构与空间构型结合填充纳
米粒子为功能基团等手段 ,实现对炭膜蠕虫状孔结构有效地调控与重新构建. 在保证高选择性的条件下 ,不仅使炭膜
的气体渗透性能提高了 2个数量级以上 ,而且还使炭膜对某些气体具有较高分离选择性的功能化效果. 为了改善炭膜
的机械强度 ,将 自主研发的廉价煤基炭膜支撑体与前驱体相复合 ,采用简单的制膜工艺 ,制备得到复合性能好 、气体分
离性能高的复合炭膜.
关 键 词 : 炭膜 ; 功能化 ; 气体分离 ; 复合炭膜
中图分类号 : TQ 174 文献标识码 : A
Phy sica l D esign , Prepara tion and Functiona liza tion of
Carbon M em branes for Ga s Separa tion
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L I L in , WAN G TongHua , CAO YiM ing , Q IU J ieShan
( 1. Carbon R e search L aboratory, State Key L aboratory of Fine Chem icals, D ep artm ent ofM aterials Science and Chem ical Engi
neering, Schoo l of Chem ical Engineering, D alian U n iversity of Techno logy, D alian 1160 12 , Ch ina; 2. D alian In stitu te of Chem
ical Physic s, Ch ine se A cadem y of Science s, D alian 116023 , Ch ina)
A b stract: Two challenge s faced by carbon m emb rane for app lication on comm ercial scale are
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