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《北京工业大学》 2000年
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管式硅基裂解膜孔径大小的控制

杨森  
【摘要】: 膜分离技术由于其能耗低,装置简单,操作容易等一系列优势而 受到人们的普遍重视。根据膜材料的不同,可以将膜分为有机膜与无 机膜两大类。与有机膜相比无机膜是一个新兴的领域,但无机膜在耐 高温,耐腐蚀性,和耐微生物侵蚀性等方面有着有机膜无法与之相抗 衡的优势,尤其是在高温气体分离领域。因而现在对无机膜的研究已 成为一个热点。尤其是在制备具有高渗透性,高分离率的无机膜材料 方面。 目前无机膜的制备方法有许多种,其中最常用的几种方法有:裂 解法,溶胶-凝胶法,相分离法等。每一种方法都有自己的优点与缺 点,都有自己的适用范围,无法说明哪一种方法更有优势,但很明显 一个成功的制膜途径一定要同时缩小无机多孔膜的孔径分布和改善膜 的表面化学性质。 气体在多孔无机膜中的传递机理的研究截止目前为止并不是很成 熟,主要包括努森扩散机理与分子筛分机理。现在制备多孔膜都力图 作成分子筛膜,以取得高渗透性与高分离率的膜。但对于分子筛分机 理仍需要进一步的研究,以便对分子筛膜进行定量的评价。 在分子筛膜的制备研究中,裂解法已经成为一个热点,越来越受 北京工业大学硕士学位论文 到人们的重视与关注.常规硅基裂解膜的制备是将具有体型结构的硅 树脂膜在高温含氧气氛下裂解、脱氢、脱碳,最后形成以 S i 0x为主 要成分的骨架结构,骨架结构的间隙就构成分高气体的通道.目前这 种常规方法制备的无机膜分离率较低,一个重要的原因是所用的硅树 脂膜是由二官能团单体聚合而成的,其大分子链是无规排列的,这就 导致骨架结构问隙大小的不均一性,表现为孔径分布的多分散性,因 而膜的分离率并不高. 本研究通过让三官能团的有机硅单体直接在支撑体上进行定向聚 合,生成立体规整的体型硅树脂膜,然后以之作为前驱体进行热裂解, 裂解后形成的骨架间隙均一化,从而使制得的膜具有极窄的孔径分 布.更重要的通过调节单体所带基团体积的大小来控制多孔膜孔径的 大小,从而满足实际上的不同气体分离的需要.本文对此研究方法与 装五作了介绍,并对不同单体所制得的膜的性能作了表征,对所得的 结果加以分析与讨论.
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TQ028.8

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【参考文献】
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