辽宁省自然科学基金(20102170)
- 作品数：17 被引量：30H指数：4
- 相关作者：张兵吴永红王同华赵丹丹于智学更多>>
- 相关机构：沈阳工业大学大连理工大学中国兵器工业集团更多>>
- 发文基金：辽宁省自然科学基金国家自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术更多>>
- 高氢渗透分离性的沸石杂化支撑炭膜的制备被引量：2
- 2016年
- 以ZSM-5沸石掺杂改性的1,4-双(4-氨基-^(2-)三氟甲基-苯氧基)苯-1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐型聚酰亚胺为前驱体,通过旋涂成膜和热解过程制备了平板状支撑炭膜。采用热失重、红外光谱、X射线衍射、扫描电镜及气体渗透技术分别研究了前驱体热稳定性、膜表面官能团、微结构,微观形貌及分离性能。考察了ZSM-5掺杂量及热解温度对炭膜结构和气体分离性的影响。结果表明:经ZSM-5改性后前驱体热稳定性与残炭量降低,炭膜微观结构变致密;加入沸石显著提高了炭膜的渗透性,且随ZSM-5掺杂量增加,气体渗透性先减小后增大;随着热解温度升高,炭膜的渗透性与选择性皆减小。经650℃热解制得杂化炭膜对H_2/N_2体系的分离性能均远超过Robeson上界限。
- 张兵江园吴永红鲁云华赵丹丹王同华
- 关键词：聚酰亚胺沸石炭膜
- 聚丙烯腈基炭膜的制备及气体分离性能的研究
- 2015年
- 以聚丙烯腈(PAN)作为前驱体,经过溶解、成膜、预氧化及炭化等步骤得到无缺陷炭膜。通过热质量损失、红外光谱、x射线衍射和电子显微镜等技术分析了前驱体的热稳定性与微结构演变,研究了PAN交联结构及预氧化温度与炭化温度对炭膜微观结构与气体分离性的影响。由结果可知:PAN膜最佳预氧化温度为230℃。较低的炭化温度或渗透压力有利于获得较高的气体渗透性。在预氧化温度230℃及炭化温度650℃所制备炭膜对O2/N2选择性达2.7。
- 吴永红张兵张满闯周佳玲王同华
- 关键词：炭膜聚丙烯腈炭化预氧化
- ODPA-ODA型聚醚酰亚胺膜的预氧化机理被引量：2
- 2014年
- 为了开发新型高性能炭膜前驱体材料,研究了ODPA-ODA型聚醚酰亚胺膜经430~530℃空气氛围的预氧化机理.借助热重分析、红外光谱、元素分析及x-射线衍射等手段,分析了预氧化温度对预氧化膜的溶解度、柔韧度、表面官能团、元素质量分数及微观结构的影响.结果表明：优化预氧化过程是制备无缺陷高质量炭膜的关键.预氧化可提高热稳定性,形成的交联结构有利于提高残炭量和成膜性.随预处理温度的提高,交联程度提高,但当温度高于490℃时会发生过渡氧化.
- 吴永红张兵石毅赵丹丹党晓龙王同华
- 关键词：聚醚酰亚胺预氧化微观结构炭膜热稳定性
- 高渗透性石墨烯杂化炭膜的制备及表征被引量：4
- 2016年
- 以4,4′-二氨基二苯醚-3,3′,4,4′-二苯甲酮四酸二酐(BTDA-ODA)型聚酰亚胺为前体,石墨烯为掺杂剂,经共混、成膜、干燥和热解过程制备杂化炭膜.采用热失重、扫描电镜、X射线衍射、红外光谱及渗透等技术分别对前体热稳定性、炭膜微观形貌、微观结构、表面基团和气体分离性能进行分析.考察了石墨烯含量对炭膜微结构与性能的影响,结果显示,引入石墨烯使前体热稳定性提高;石墨烯与炭膜母体间兼容性良好,在大幅度提高气体渗透性同时保持了较好的分子筛分能力;掺杂石墨烯后,使炭膜对H_2,CO_2与O_2的渗透性分别提高了6.8倍,46倍和59倍.当石墨烯质量分数为0.5%时,杂化炭膜对CO_2渗透性达1 236.7Barrer,此时CO_2/N_2选择性达24.1,具有较好的应用前景.
- 张兵周佳玲吴永红李琳王同华
- 关键词：聚酰亚胺炭膜石墨烯渗透性
- 有序多孔炭材料的研究进展被引量：3
- 2012年
- 有序多孔炭因其结构规则、易于功能化和模型化,在化学工业、信息通讯、生物技术、环境能源等领域具有重要应用意义。分别从有序微孔、有序介孔和有序大孔3个方面,阐述了制备方法、特点及应用等研究的进展情况,展望了其发展趋势。
- 吴永红孟繁妍于智学张兵王同华
- 关键词：多孔炭
- 成膜基质对炭膜结构与气体分离性能的影响
- 2014年
- 以间苯二酚-甲醛为碳源,F127为添加剂,经成膜与炭化得到炭膜.通过热失重分析、红外光谱、元素分析及透射电镜从微观上分析了前驱体的热解过程及碳结构演变.采用X射线衍射及氮气吸附技术分别测定了炭膜碳结构与孔结构.研究了成膜基质表面疏水性对成膜过程的收缩率、碳结构、孔结构及气体分离性能的影响.结果显示,成膜基质对炭膜微观结构与分离性能影响显著.疏水性较大的玻璃比聚四氟乙烯与不锈钢更有助于减小成膜过程中径向收缩率,并得到高比表面积与孔体积的炭膜,其对O2/N2选择性高达10以上.
- 张兵党晓龙吴永红于智学王同华
- 关键词：炭膜孔结构渗透性
- 烟煤基活性炭的制备及脱除甲基橙性能被引量：5
- 2013年
- 以氯化锌与氢氧化钾为活化剂、阜新烟煤为原料,经脱灰、浸渍、活化和热解等过程制备了活性炭。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、热失重、元素分析及气体/液体吸附等技术对活性炭结构和性能进行了表征与分析。考察了活化剂用量、活化时间、活化温度等因素对活性炭结构与吸附性的影响。结果显示,阜新烟煤灰分高达27.3%,脱灰后降至7.1%;以KOH为活化剂时最佳制备条件为:碱煤比3,活化温度800℃,活化时间90min。以ZnCl2作活化剂更有利于提高活性炭的吸附性能,其最佳制备条件为ZnCl2/煤比2,活化温度600℃,活化时间50min。该活性炭孔体积比市售活性炭高4倍以上。当吸附条件为活性炭用量1g、吸附温度50℃、吸附时间15min时,甲基橙脱除率达85%以上,远高于市售活性炭。
- 吴永红张兵沈国良赵丹丹党晓龙
- 关键词：煤活性炭化学活化
- 强化甲醇制氢反应的酚醛树脂基炭膜制备被引量：4
- 2014年
- 为了强化甲醇制氢反应,分别以酚醛树脂和间苯二酚-甲醛为前驱体,制备了炭膜及复合炭膜.采用扫描电镜和氮气物理吸附等手段对炭膜及复合炭膜的微观形貌与孔径分布进行了分析.考察了原料粒度及固化剂用量对炭膜孔结构以及涂膜次数对复合膜分离性能的影响,并将所制备的炭膜与复合炭膜耦合在反应器内用于强化甲醇水蒸汽重整制氢反应.结果表明,当固化剂质量分数为6%时,炭膜孔径分布最窄,且平均孔径为0.16μm.随涂膜次数从1次增至3次,复合炭膜的透气性先降低后增大.对于甲醇水蒸汽重整制氢反应的转化率而言,炭膜与复合炭膜反应器分别比传统固定床提高了1.6倍和1.9倍.
- 张兵赵丹丹沈国良于智学吴永红王同华
- 关键词：酚醛树脂微结构炭膜气体分离制氢
- 宁夏无烟煤基活性炭的制备及吸附性能研究被引量：7
- 2015年
- 优化制备工艺,改善吸附性能,一直是活性炭研究的热点问题之一。研究了宁夏无烟煤基活性炭的制备及其吸附性能。分别通过混合、氯化锌化学活化、酸洗、中和和烘干等步骤,得到活性炭并测定了碘值。另外,通过活性炭对甲基橙溶液的吸附性能,运用正交试验法,分析了温度、甲基橙溶液浓度、活性炭用量和吸附时间等4个因素对吸附效果的影响。最佳吸附条件为:活性炭用量1.5g、吸附时间20min、甲基橙溶液的浓度30mg/L、温度50℃,此时脱除率达96.23%。
- 吴永红张兵肖大君
- 关键词：无烟煤活性炭甲基橙氯化锌
- 无机膜反应器的研究进展
- 2011年
- 膜反应器是具有反应与分离双重功能的单元集成设备,通过分离与反应的协同作用强化化学反应过程,已在加氢、脱氢、分解和氧化等苛刻反应中显示出优势。膜材料是决定膜反应器性能与应用的关键因素。重点从膜材料角度出发,介绍了致密无机膜反应器与多孔无机膜反应器的特点及发展。指出应开发高分离性能、抗污染、易于封装的膜材料,加强膜反应器质量和热量传递基本理论研究,以促进无机膜反应器早日大规模工业化应用。
- 张兵于智学吴永红傅承碧班玉凤
- 关键词：无机膜反应器膜材料
