高滲透性石墨烯雜化炭膜的制備及表征

編號(hào)：CPJS06005

篇名：高滲透性石墨烯雜化炭膜的制備及表征

作者：張兵 周佳玲 吳永紅 李琳 王同華

關(guān)鍵詞： 聚酰亞胺 炭膜 石墨烯 滲透性

機(jī)構(gòu)： 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)石油化工學(xué)院 大連理工大學(xué)化工學(xué)院

摘要： 以4,4′-二氨基二苯醚-3,3′,4,4′-二苯甲酮四酸二酐（BTDA-ODA）型聚酰亞胺為前體,石墨烯為摻雜劑,經(jīng)共混、成膜、干燥和熱解過(guò)程制備雜化炭膜.采用熱失重、掃描電鏡、X射線衍射、紅外光譜及滲透等技術(shù)分別對(duì)前體熱穩(wěn)定性、炭膜微觀形貌、微觀結(jié)構(gòu)、表面基團(tuán)和氣體分離性能進(jìn)行分析.考察了石墨烯含量對(duì)炭膜微結(jié)構(gòu)與性能的影響,結(jié)果顯示,引入石墨烯使前體熱穩(wěn)定性提高;石墨烯與炭膜母體間兼容性良好,在大幅度提高氣體滲透性同時(shí)保持了較好的分子篩分能力;摻雜石墨烯后,使炭膜對(duì)H2,CO2與O2的滲透性分別提高了6.8倍,46倍和59倍.當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí),雜化炭膜對(duì)CO2滲透性達(dá)1 236.7Barrer,此時(shí)CO2/N2選擇性達(dá)24.1,具有較好的應(yīng)用前景.