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Carbon Molecular Sieve Membrane(CMSM)for Industrial Gas Separation
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作者 WANGKean HaravaKenji 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第A19期95-98,共4页
Membrane separation is an enviroranental benign technology for 21st century, and is developing quickly to replace the conventional distillation process. Carbon raolecular sieve membrane (CMSM) was synthesized through ... Membrane separation is an enviroranental benign technology for 21st century, and is developing quickly to replace the conventional distillation process. Carbon raolecular sieve membrane (CMSM) was synthesized through the contndled pyrolysis of polyimide films. The CMSM is synanetric in structure and presents strong sieving effect towards gas molecules of slightly different diameters. The microstructure of CMSM was manipulated through the thermal treatment program and further modified through activation vapor/chemical depositions. It is demonstrated that CMSM can be synthesized/modified for specific gas mixtures, such as O2/N2, CO2/CH4, C3H6/C3H8, and ect. The pore size distrilmfion, relationship between the permeance & selectivity on CMSM for the separation d some gas pairs was also investigated. 展开更多
关键词 碳分子筛膜 气体分离 环境友好技术 热处理 化学淀积
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聚丙烯腈基不对称多孔炭分子筛膜的制备及性能研究
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作者 金鑫 徐瑞松 +2 位作者 杨卫亚 李琳 王同华 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期25-31,42,共8页
以聚丙烯腈(PAN)为前驱体,通过相转化法制备不对称多孔聚合物膜,结合氧化预处理及高温炭化(500~800℃)工艺,成功开发了PAN基不对称多孔炭分子筛膜。结合多种表征技术,探究了热处理过程中化学结构、炭微观结构、膜微观形貌及孔结构的演... 以聚丙烯腈(PAN)为前驱体,通过相转化法制备不对称多孔聚合物膜,结合氧化预处理及高温炭化(500~800℃)工艺,成功开发了PAN基不对称多孔炭分子筛膜。结合多种表征技术,探究了热处理过程中化学结构、炭微观结构、膜微观形貌及孔结构的演变规律。实验结果表明,氧化预处理诱导分子链形成梯形的交联网络结构,有效抑制了炭化过程中孔结构塌陷,所得炭膜维持了前驱体聚合物膜的三维贯通孔道结构。生成的碳结构为无定型结构,且炭层间距较大,有利于气体分子渗透。800℃炭化制备的PAN基多孔炭膜O_(2)渗透通量可达1166 GPU,O_(2)/N_(2)选择性为1.10,高于努森扩散理论值。本研究验证了PAN作为膜的低成本碳基支撑层材料的可行性,为开发高性能中空纤维复合炭膜提供了实验支持。 展开更多
关键词 炭分子筛膜 聚丙烯腈 不对称多孔膜 气体分离膜
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轻烃分离材料和机理的研究进展
3
作者 罗伊雯 赵亮 +3 位作者 张宇豪 刘东阳 高金森 徐春明 《化工进展》 北大核心 2025年第5期2938-2954,共17页
随着我国新能源的发展和石油需求峰值的临近,石油行业面临炼油产能过剩的问题。将石油通过轻烃分离后转向生产化工原料是缓解炼油产能过剩、弥补当前化工原料短缺和实现石油高值化利用的有效途径。本文首先介绍了轻烃在化工行业的重要... 随着我国新能源的发展和石油需求峰值的临近,石油行业面临炼油产能过剩的问题。将石油通过轻烃分离后转向生产化工原料是缓解炼油产能过剩、弥补当前化工原料短缺和实现石油高值化利用的有效途径。本文首先介绍了轻烃在化工行业的重要性和轻烃分离的意义,讨论了轻烃分离机理,具体介绍了分子筛效应、动力学效应、热力学平衡效应和协同效应的分离原理和适用材料。然后按照不同烃类的分离进行分类,详细讨论了各种轻烃分离的研究现状,并对不同材料的分离效果进行对比,总结了不同分离材料的适用范围。最后,对未来轻烃分离的研究方向进行了展望,为今后开发分离效果更好、成本更低的轻烃分离技术和分离材料提供了借鉴。 展开更多
关键词 分离 吸附 分子筛 金属有机框架材料
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聚酰亚胺的结构调控对炭分子筛膜微结构与气体分离性能影响的研究进展
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作者 岳鑫朋 张新儒 王永洪 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期29-33,共5页
分析了聚酰亚胺近程结构和远程结构对炭分子筛膜结构与性能的影响,提出了理想聚酰亚胺结构应具备的特点,并对未来炭分子筛膜的发展做出展望。
关键词 近程结构 远程结构 分子结构设计 炭分子筛膜 气体分离
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基于渗透汽化分离的T型分子筛气液分离膜研究
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作者 蒙延宗 沈乐宇 +4 位作者 朱煦然 张伟 陈川 邓先钦 彭莉 《现代化工》 北大核心 2025年第S1期262-266,共5页
使用T型分子筛膜用于正丁醇脱水的渗透汽化分离,研究了其渗透汽化脱水性能。结果表明,75℃时对于含水量10 wt.%的正丁醇/水体系,T型分子筛膜渗透通量达到9.1 kg/(m^(2)·h),分离因子达10000。水分子易透过T型分子筛膜,其表观活化能... 使用T型分子筛膜用于正丁醇脱水的渗透汽化分离,研究了其渗透汽化脱水性能。结果表明,75℃时对于含水量10 wt.%的正丁醇/水体系,T型分子筛膜渗透通量达到9.1 kg/(m^(2)·h),分离因子达10000。水分子易透过T型分子筛膜,其表观活化能为13.85 kJ/mol。体系含水量为3 wt.%时,T型分子筛膜仍具有较好的分离性能,渗透液含水量为99.5 wt.%。T型分子筛膜在正丁醇/水体系中具有较好的分离稳定性。在75℃持续渗透汽化脱水条件下,可将含水量10 wt.%的正丁醇/水料液脱水至含水量0.5 wt.%以下,满足正丁醇燃料添加标准。 展开更多
关键词 T型分子筛膜 渗透汽化 分离 正丁醇脱水
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芳烃官能化有机硅膜的制备及丙烯/丙烷分离性能
6
作者 钱俊明 郭猛 +3 位作者 任秀秀 余亮 钟璟 徐荣 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1428-1435,共8页
利用具有单苯和联苯桥联结构的有机硅前体1,4-二(三乙氧基硅基)苯(BTESB)和4,4'-二(三乙氧基硅基)联苯(BTESBPh),通过溶胶-凝胶法制备成有机硅膜并应用于丙烯/丙烷分离。在25℃时,BTESB膜的C_(3)H_(6)渗透速率为3.4×10^(-9)mol... 利用具有单苯和联苯桥联结构的有机硅前体1,4-二(三乙氧基硅基)苯(BTESB)和4,4'-二(三乙氧基硅基)联苯(BTESBPh),通过溶胶-凝胶法制备成有机硅膜并应用于丙烯/丙烷分离。在25℃时,BTESB膜的C_(3)H_(6)渗透速率为3.4×10^(-9)mol/(m^(2)·s·Pa),C_(3)H_(6)/C_(3)H_(8)选择性为9.6;BTESBPh膜的C_(3)H_(6)渗透速率为1.7×10^(-8)mol/(m^(2)·s·Pa),C_(3)H_(6)/C_(3)H_(8)选择性为10.5。具有联苯桥联结构的BTESBPh膜网络结构更为疏松,可获得更高的气体渗透速率。苯环中大π键与待分离组分C_(3)H_(6)中的碳碳双键产生π-π相互作用,有利于C_(3)H_(6)组分的优先吸附和渗透。而BTESBPh中联苯结构增强了这一过程,表现为低温测试条件下,BTESBPh膜的C_(3)H_(6)/C_(3)H_(8)选择性略高于BTESB膜。本研究可为高性能丙烯/丙烷气体分离膜的开发提供参考。 展开更多
关键词 有机硅膜 孔径 丙烯/丙烷分离 溶胶-凝胶法 分子筛分
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炭膜制备及其高效氧氮分离性能 被引量:20
7
作者 李新贵 刘睿 黄美荣 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 2004年第1期69-76,共8页
 通过论述炭膜的制备方法及其关键影响因素,系统总结了炭膜的氧氮分离性能,并将其与高性能聚吡咙膜和聚苯胺膜进行了比较,提出了今后的发展方向。指出炭膜具有优异的氧氮分离性能,其氧氮分离因子一般为10以上,最高可达36。聚酰亚胺基...  通过论述炭膜的制备方法及其关键影响因素,系统总结了炭膜的氧氮分离性能,并将其与高性能聚吡咙膜和聚苯胺膜进行了比较,提出了今后的发展方向。指出炭膜具有优异的氧氮分离性能,其氧氮分离因子一般为10以上,最高可达36。聚酰亚胺基和聚吡咙基炭膜均表现出较好的综合氧氮分离性,大大突破了富氧膜材料的Robeson上限,位于极具吸引力的商业化区域,在空气分离中显示出了极大的应用潜力和工业化前景。 展开更多
关键词 炭膜 制备方法 分离性能 氧气 氮气 气体膜分离技术 无机膜 炭分子筛膜
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无机膜及无机膜反应器研究进展 被引量:15
8
作者 李发永 李阳初 +1 位作者 孔瑛 张海鹏 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期48-53,共6页
无机膜具有耐温、耐化学腐蚀、耐细菌和强度高等优点 ,在化工、环保、生物等工业具有广泛的应用领域 .膜反应器是将膜分离与催化反应结合在一个单元中同时进行的设备 .许多研究结果表明 ,膜反应器在提高可逆反应的转化率、选择性及产率... 无机膜具有耐温、耐化学腐蚀、耐细菌和强度高等优点 ,在化工、环保、生物等工业具有广泛的应用领域 .膜反应器是将膜分离与催化反应结合在一个单元中同时进行的设备 .许多研究结果表明 ,膜反应器在提高可逆反应的转化率、选择性及产率等方面均有明显的效果 ,是化学工程学科具有很好发展前景的领域 .结合研究工作综述了无机膜技术的发展状况 ,包括无机膜的制备、无机膜反应器的形式、应用及无机膜组件结构的研究现状 . 展开更多
关键词 膜分离 无机膜 膜制备 膜反应器
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沸石分子筛膜的合成与应用 被引量:15
9
作者 颜正朝 宋军 +1 位作者 林晓 徐南平 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第9期891-900,共10页
综述了沸石分子筛膜的合成方法和应用。介绍了制备沸石分子筛膜最常用的水热合成法。包括晶种法和原位合成法,以及沸石分子筛膜在气体分离、渗透汽化和膜反应器中的应用。重点阐述了被广泛研究的MFI型分子筛膜的制备方法与应用。详细讨... 综述了沸石分子筛膜的合成方法和应用。介绍了制备沸石分子筛膜最常用的水热合成法。包括晶种法和原位合成法,以及沸石分子筛膜在气体分离、渗透汽化和膜反应器中的应用。重点阐述了被广泛研究的MFI型分子筛膜的制备方法与应用。详细讨论了多孔支撑体、晶种、水热合成条件以及合成液组成等因素对晶体生长和膜的形态以及对MFI型分子筛膜分离性能的影响,介绍了定向生长MFI型分子筛膜制备方法的最新进展。展望了沸石分子筛膜的研究方向。 展开更多
关键词 沸石分子筛膜 MFI型分子筛 膜合成 气体分离 渗透汽化
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沸石晶种层形成的影响因素及其对Silicalite-1型沸石膜生长的影响 被引量:8
10
作者 张雄福 刘海鸥 +1 位作者 王安杰 王金渠 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期520-526,共7页
研究了晶种二次成膜法中提拉法晶种涂层形成的主要影响因素,如载体性质、晶种大小和涂层溶剂及晶种层质量对Silicalite-1沸石水热生长成膜的影响。SEM和XRD分析表明,载体的性质、晶种大小及涂层溶剂对晶种层的形成均有很大影响。晶种在... 研究了晶种二次成膜法中提拉法晶种涂层形成的主要影响因素,如载体性质、晶种大小和涂层溶剂及晶种层质量对Silicalite-1沸石水热生长成膜的影响。SEM和XRD分析表明,载体的性质、晶种大小及涂层溶剂对晶种层的形成均有很大影响。晶种在平整的小孔径陶瓷载体上易沉积形成连续晶种层,不平整的大孔载体上难以形成连续晶种层。弱极性的乙醇晶种悬浮液有利于晶种粒子的沉积;疏水性的炭载体不宜采用强极性的水作为溶剂进行晶种涂层,而宜在乙醇悬浮液中进行晶种涂层;纳米级小晶粒晶种易形成连续、均匀的晶种层,大晶粒(600nm和2.2μm)晶种不易在大孔载体上沉积。用小晶粒晶种形成的连续晶种层,沸石生长形成的膜质量好。结果表明,沸石膜的质量取决于晶种层的质量。 展开更多
关键词 沸石膜 分子筛膜 无机膜 晶种涂层 沸石
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分子印迹聚合物膜的制备及其应用 被引量:38
11
作者 姜忠义 喻应霞 吴洪 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期78-84,共7页
分子印迹膜兼具分子印迹与膜技术的优点,近年来已成为分子印迹技术领域研究的热点之一.首先对分子印迹技术及分子印迹膜进行了简介,继而重点对分子印迹膜的主要制备方法,包括原位聚合法、相转化法、表面修饰法和电化学聚合法等进行了评... 分子印迹膜兼具分子印迹与膜技术的优点,近年来已成为分子印迹技术领域研究的热点之一.首先对分子印迹技术及分子印迹膜进行了简介,继而重点对分子印迹膜的主要制备方法,包括原位聚合法、相转化法、表面修饰法和电化学聚合法等进行了评述,对现有分子印迹膜的分离性能进行了总结和分析.最后对分子印迹膜在手性物质拆分、固相萃取、农药残留检测及仿生传感等领域的应用及其研究方向进行了介绍和展望. 展开更多
关键词 分子印迹 分子印迹聚合物膜 亲和分离 制备 应用
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无水乙醇制备方法的研究进展 被引量:7
12
作者 唐艳红 熊兴耀 +4 位作者 谭兴和 李清明 张涛 张艳艳 李美群 《中国酿造》 CAS 北大核心 2009年第5期4-7,共4页
介绍了共沸精馏法、萃取精馏法、膜分离法和吸附法制备无水乙醇的方法及其研究进展,并评价了各种制备方法的优缺点,阐述了燃料酒精在国内外发展进程,分析了燃料酒精快速发展的原因,介绍了目前燃料酒精生产中需要解决的问题及对策。
关键词 无水乙醇 精馏法 膜分离法 分子筛法 生物质吸附法
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无机分离膜的研究现状与发展前景——Ⅰ.无机分离膜的制备与表征 被引量:20
13
作者 张华民 王志群 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期1-11,共11页
本文对无机分离膜近十年来的发展状况作了详尽综述,着重介绍了无机分离膜的特点、各种制备工艺及其对膜性能的影响因素、无机分离膜的结构与性能的表征方法、无机分离膜的透过机理及其在各工业领域的应用,讨论了无机分离膜自身存在的问... 本文对无机分离膜近十年来的发展状况作了详尽综述,着重介绍了无机分离膜的特点、各种制备工艺及其对膜性能的影响因素、无机分离膜的结构与性能的表征方法、无机分离膜的透过机理及其在各工业领域的应用,讨论了无机分离膜自身存在的问题及其发展前景. 展开更多
关键词 膜分离 无机分离膜 制备 表征
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分子筛-聚合物共混气体分离膜研究进展 被引量:6
14
作者 肖通虎 王丽娜 +3 位作者 曹义鸣 邓麦村 王同华 袁权 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期85-91,共7页
叙述了分子筛-聚合物共混制备气体分离膜的研究进展,包括不同类型的基体聚合物(橡胶态与玻璃态)与分子筛共混对分离膜渗透性能的影响、如何增强分子筛与聚合物膜材料相容性、共混膜选择分离皮层薄化等方面内容;并介绍了分子筛-聚合物共... 叙述了分子筛-聚合物共混制备气体分离膜的研究进展,包括不同类型的基体聚合物(橡胶态与玻璃态)与分子筛共混对分离膜渗透性能的影响、如何增强分子筛与聚合物膜材料相容性、共混膜选择分离皮层薄化等方面内容;并介绍了分子筛-聚合物共混膜气体渗透机理的理论研究,包括促进吸附-扩散机理及分子筛分的Maxwell模型、Effective Medium Theo-ry模型机理等. 展开更多
关键词 分子筛 共混膜 气体分离
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聚醚酰亚胺基炭分子筛膜的形成及其气体分离性能研究 被引量:6
15
作者 闫健娜 高会元 +1 位作者 张彦改 任莉 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期469-472,共4页
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... 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。 展开更多
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
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陶瓷膜在钛硅分子筛固液分离过程中的应用 被引量:8
16
作者 付锦晖 邢卫红 徐南平 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期47-50,共4页
钛硅分子筛是一种亚微米级催化剂,为解决其生产和应用中的洗涤过滤、反应分离等问题,采用平均孔径为0.2μm的陶瓷膜分离技术,可实现催化剂在浓缩和循环过程中的完全截留.实验研究表明,在操作温度为80℃、膜面流速为2.5m/s、催化剂固含... 钛硅分子筛是一种亚微米级催化剂,为解决其生产和应用中的洗涤过滤、反应分离等问题,采用平均孔径为0.2μm的陶瓷膜分离技术,可实现催化剂在浓缩和循环过程中的完全截留.实验研究表明,在操作温度为80℃、膜面流速为2.5m/s、催化剂固含量小于21%的条件下,平均渗透通量为400L/(m2·h).适宜的操作条件和反冲周期是保证良好的膜渗透通量的关键因素. 展开更多
关键词 陶瓷膜 钛硅分子筛 固液分离 应用 膜分离技术
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碳分子筛膜的研究进展 被引量:5
17
作者 徐海全 刘家祺 姜忠义 《化工进展》 EI CAS CSCD 2000年第4期17-20,共4页
介绍了碳分子筛膜(CMSM)的基本特点、制备过程及其影响因素和应用,指出了CMSM的研究和应用的前景。
关键词 碳分子筛膜 制备 分离机理 进展 CMSM
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低共熔溶剂中原位合成ZIF-8膜及其气体分离性能 被引量:4
18
作者 厉晓蕾 陶硕 +3 位作者 李科达 王亚松 王苹 田志坚 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1495-1500,共6页
在α-氧化铝载体上,采用原位合成法,在尿素/氯化胆碱低共熔溶剂中合成了ZIF-8膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合成的ZIF-8膜进行了表征。考察了反应溶液浓度、降温速率对ZIF-8膜合成的影响。通过优化合成条件合成了表面... 在α-氧化铝载体上,采用原位合成法,在尿素/氯化胆碱低共熔溶剂中合成了ZIF-8膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合成的ZIF-8膜进行了表征。考察了反应溶液浓度、降温速率对ZIF-8膜合成的影响。通过优化合成条件合成了表面平整致密,厚度为8μm的ZIF-8膜。采用Wicke-Kallenbach技术对优化条件下合成的ZIF-8膜进行了单组分气体渗透和双组分混合气体分离性能表征。在室温(293 K)下,ZIF-8膜对H_2/CO_2、H_2/O_2、H_2/N_2、H_2/CH_4双组分气体的分离系数分别为7.4、5.2、9.1、13.8,均大于相应的努森扩散分离系数,说明合成的ZIF-8膜具有分子筛分性能。 展开更多
关键词 金属有机骨架 低共熔溶剂 ZIF-8膜 气体分离 分子筛分
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氧化石墨烯:膜科学的机遇与挑战 被引量:19
19
作者 李方 孟蝶 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期106-112,共7页
氧化石墨烯(GO)由于其特殊的分子结构而具备超强的弹性、化学稳定性和机械强度.作为新型膜材料,氧化石墨烯在膜分离方面表现出独特的分离性能.根据目前的研究结果,氧化石墨烯膜的分离机理主要是尺寸排阻的分子筛分机理,分离效率也受其... 氧化石墨烯(GO)由于其特殊的分子结构而具备超强的弹性、化学稳定性和机械强度.作为新型膜材料,氧化石墨烯在膜分离方面表现出独特的分离性能.根据目前的研究结果,氧化石墨烯膜的分离机理主要是尺寸排阻的分子筛分机理,分离效率也受其他因素的影响.基于以上理论,氧化石墨烯膜在分离可调性方面表现出了更突出的优势,可通过真空过滤和分层组装等方式实现薄片间隙层尺寸调节.同时,氧化石墨烯可通过与高分子聚合物共混等方式来提高有机膜的通量和抗污染性能.总之,氧化石墨烯为膜科学的发展提供了机遇和挑战. 展开更多
关键词 氧化石墨烯(GO) 膜过滤 分离机理 分子筛分
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硅基分子筛富氧膜的研究 被引量:3
20
作者 汪锰 王湛 +1 位作者 王淑梅 王树森 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期39-42,共4页
通过先制备大分子链结构规整的硅基聚合物先体 ,再利用热裂解法制得透气率和分离特性都较好的气体分离膜 .这种制膜技术已经基本成熟 ,制备成品率可达 80 %~ 90 % .把成品膜组装成小型膜装置后对空气进行实际分离 ,经检测发现其富氧效... 通过先制备大分子链结构规整的硅基聚合物先体 ,再利用热裂解法制得透气率和分离特性都较好的气体分离膜 .这种制膜技术已经基本成熟 ,制备成品率可达 80 %~ 90 % .把成品膜组装成小型膜装置后对空气进行实际分离 ,经检测发现其富氧效果显著 .例如在 0 .3MPa的压力下 ,分离率可达 4 1% ,通量达到了 18.6 2L/ (m2 ·d) . 展开更多
关键词 研究 硅基分子筛膜 富氧膜 膜装置 制备技术
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