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新型炭/沸石纳米复合气体分离炭膜的制备与表征

刘庆岭  王同华  张兵  邱介山  曹义鸣  
【摘要】:采用有机聚合物聚酰胺酸(PAA)为有机前驱,纳米ZSM-5(20~50 nm)为杂化物,在600℃下在氩气保护下经程序升温炭化,成功制备了一种具有高通量、高选择性的新型炭/沸石纳米复合炭膜.研究发现,由于杂化粒子ZSM-5的存在,丰富了炭膜内部的孔道体系,增强了其"分子筛"效应,大大提高了炭膜通量.利用TG、TEM等手段,对所制得的复合炭膜的结构性能进行了表征.在室温25℃下,经小分子气体探针(H_2,O_2,N_2)检测发现,与单一聚合物为前驱所制备的炭膜相比,气体通量大大提高.H_2通量最高达1 351 barrer(1barrer=1×10~(-10)cm~3(STP)·cm/cm~2·s·cmHg),在保持O_2/N_2理想分离系数为14.4的情况下,O_2渗透量达431 barrer.

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