γ-Al2O3修饰中孔陶瓷膜的气体渗透作用

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小分子无机气体在NaA分子筛膜上的渗透分离性能

采用多次合成的方法，在微波加热15min下合成出较为致密的A型分子筛膜。经过四次合成的分子筛膜上H2/N2和H2/CO的理想分离系数分别为4．33和4．64，高于努森扩散值(分别为3．74和3．74)，表明膜是连续致密的。     

膜被增塑化时的气体渗透

二氧化碳通过醋酸纤维素膜的渗透系数，会随气体压力的增加而增大，这种异常行为是由于二氧化碳使膜产生增塑作用的结果，渗透系数的这样一种压力相关性使得含氧化碳的混合气体的渗透行为变得更加复杂，普通的双重吸附模型不能解释这一现象．本文提出了一个新的修正双重吸附模型，它考虑了膜的增塑化，可以说明渗透系数的这种压力相关性，并为实验结果所验证．     

气体在玻璃态高分子膜中的溶解-扩散行为

本文建立了纯气体-膜体系以及混合气体-膜体系的溶解和扩散行为的通用模型,经采用玻璃态及橡胶态高分子膜在不同温度及压力下得到的实验数据证明,该模型可以只用纯气体实验得到的模型参数来预测混合气体在膜中的行为,计算值与实验结果吻合良好。     

质子交换膜燃料电池气体扩散层的研究进展

气体扩散层在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的重要作用。本文对气体扩散层的组成、制备方法及参数优化的实验研究现状进行了综述,介绍了现有的气体扩散层性质的各种表征方法,指出了研究中存在的问题,提出了气体扩散层的进一步改进方向。     

渗透汽化膜表面化学结构设计研究

综述了近年来渗透汽化膜表面结构设计调控的研究进展。膜表面结构的设计与优化是提高其分离性能的重要方法。然而高分子表面具有环境响应性,这往往导致高分子材料在使用环境中失去在表面设计时所期待的性能。因此,高分子膜表面的环境响应性是在对膜表面进行设计和调控过程中必须考虑的因素。本文介绍了渗透汽化膜表面结构设计的方法,重点阐述了高分子膜表面环境响应特性对膜表面性质以及渗透汽化性能的影响。指出了利用高分子膜的表面重构行为可以对其表面结构进行优化,从而有效地提高膜的分离选择性。     

气体水合物垂直换热管外融冰快速成核与静态渗透生长

通过HCFC141b气体水合物在一根垂直换热管外的生成过程可视化实验研究, 发现了融冰快速成核以及水沿垂直换热管自发渗透入客体相中连续生长气体水合物的现象, 并分别利用周公度和Sloan的假说以及表面自由能理论对这两种现象进行了机理性解释, 进而研究出一种新型的气体水合物生成方法——气体水合物换热管外融冰渗透生长方法. 由于不需要机械扰动, 利用该方法生成的气体水合物非常密实, 含水率低, 克服了机械扰动系统中能耗高且生成的水合物含水率高的缺点, 将促进气体水合物储气或蓄冷等应用技术的发展.     

纤维素中空纤维膜气体加湿性能的研究

采用纤维素N甲基吗啉N氧化物(NMMO)水三元纺丝体系,以去离子水为芯液,自来水为凝胶浴,湿法纺制了纤维素中空膜.经自然干燥后该膜的轴向、径向都明显收缩,断面呈现均质致密结构.干膜在水中会明显溶胀,重新润湿后具有气密性.考察了加湿水温、水气压力差等因素对膜的水渗透通量的影响,并初步测试了膜对质子交换膜燃料电池(PEMFC)反应气体H2和O2的加湿性能.实验结果表明该膜透水性能较优,气体加湿效果明显,具有应用于PEMFC反应气体加湿系统的潜力.     

小分子添加剂在气体分离膜中的应用进展

综述了小分子添加剂在气体分离膜研究中的应用进展,重点介绍了钴金属络合物和小分子液晶对提高膜渗透选择性能的特殊作用。     

CO2／CH4分离膜及沸石填料影响渗透过程的研究

报导了甲基硅橡胶和纤维素（ＣＡ、ＣＴＡ、ＥＣ）膜对ＣＯ２、ＣＨ４的选择透气性能，并讨论了沸石作为填料所引起的分子筛作用的气体渗透过程。甲基硅橡胶的气体渗透系数最高，而选择性最低，且不受填料沸石的影响。纤维素膜的气体选择性较大，渗透系数可以通过沸石的加人而明显增加。特别是沸石１３Ｘ．沸石３Ａ、４Ａ、５Ａ在ＥＣ膜中对气体分子筛作用，改变了气体原有的渗透过程，提高了选择性。使用Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ公式计算出ＥＣ－沸石３Ａ膜的气体渗透活化能。     

离子交换膜的渗透汽化

本文介绍了离子交换膜的渗透汽化研究工作。从离子交换膜的吸附溶解性、离子特性等几个方面论述了渗透汽化过程的分高性能及可能的传递机理。     

气体扩散层中聚四氟乙烯的分布对质子交换膜燃料电池水淹的影响

通过在不同真空度下进行碳纸的聚四氟乙烯（PTFE）浸渍处理,考察了PTFE在碳纸中的分布对燃料电池水淹情况的影响. 碳纸PTFE浸渍过程中,抽真空作用可以将碳纸微孔中存留的空气移除,使PTFE更均匀地扩散到内部微孔中. 碳纸的断面电镜照片显示真空浸渍可以改善PTFE的分布. 在总浸渍量相同时,由于真空浸渍使更多的PTFE进入到碳纸内部微孔,故其表面的PTFE比例减少. 实验进一步考察了碳纸中亲水孔和憎水孔的分布,结果表明真空浸渍处理的碳纸具有更高比例的憎水孔. 将不同处理方法的碳纸制备成膜电极,通过全尺寸电池考察其性能,结果表明PTFE的均匀分布可以改善电池性能,并且电化学阻抗分析表明其有利于改善水淹问题.     

气体分子在二维石墨烯纳米孔中的选择性渗透特性

二维石墨烯纳米孔中气体分子的选择性渗透对多孔石墨烯分离膜非常重要。本文采用分子动力学方法研究了气体分子在氮氢修饰石墨烯纳米孔中的渗透特性,从分子的大小和结构、纳米孔的构型以及分子与石墨烯之间的作用强度等角度阐明了分子出现选择性渗透的原因。结果表明,不同分子的渗透率不同,即H₂O＞H₂S＞CO₂＞N₂＞CH₄。渗透率跟分子的质量和直径以及分子在石墨烯表面上的吸附密度有关;根据气体分子动理学理论,渗透率跟分子质量成反比关系;而分子在石墨烯表面上的高吸附密度对渗透起促进作用。对于H₂O和CH₄分子,分子直径起主导作用;H₂O分子直径最小,其渗透率最大;同理,CH₄分子的渗透率最小。对于H₂S和CO₂分子,H₂S分子的直径较大,但其与石墨烯之间的作用强度较大(吸附密度较高),导致渗透率较高;对于CO₂和N₂分子,CO₂分子的直径较小,并且与石墨烯之间的作用强度较大,渗透率较高。同时发现,分子在纳米孔中的渗透使得其在石墨烯表面的密度分布极不均匀。纳米孔左右两侧的功能化氮原子使CH₄分子容易从孔两侧区域穿过,而其它分子由于直径较小在纳米孔中心区域穿过的概率最大。分子与石墨烯之间的作用越强,导致分子在石墨烯表面区域内停留的时间越长,最终使其在渗透纳米孔的过程中所经历的时间越长。本文所采用的氮氢修饰石墨烯纳米孔中,分子渗透速率达到~10^-3 mol·s^-1·m^-2·Pa^-1,并且其它分子相对于CH₄分子的选择性也很高,说明基于该类型纳米孔的多孔石墨烯分离膜在天然气处理等工业气体分离领域具有很好的应用前景。     

凝固浴温度对纤维素中空纤维膜结构及气体渗透分离性能影响研究

利用新型溶解工艺,在不同的凝固浴温度(0～60℃)下制备了纤维素中空纤维膜,考察了凝固浴温度对纤维素中空纤维膜结晶结构、机械性能和气体渗透分离性能的影响.扫描电镜表征表明凝固浴温度的升高使得纤维素中空纤维膜更加疏松,并且内侧的指状孔变大变多;膜的机械性能随凝固浴温度的升高而变差;XRD谱图显示凝固浴温度对纤维素中空纤维...     

聚酰亚胺气体分离膜的进展

本文叙述了近年来聚酰亚胺气体分离膜的发展概况。讨论了聚合物结构、共聚改性、交联改性和成膜历史对聚酰亚胺透气性能的影响。脂环族聚酰亚胺和六氟二酐(6FDA)型聚酰亚胺兼具有高透气性和高透气选择性,是一类具有发展前途的气体分离膜材料。     

防水型碳化钨气体扩散电极的研究

碳化钨(WC)以高硬度、高耐磨性的特性历来深受治金学家重视,常用它制造刀具、量具和模具,近二十余年才将其作为催化剂加以研究.这些年来,人们已发现WC催化剂具有较强的耐酸性、良好的导电性和电催化活性,且不受任何浓度的一氧化碳和几个PPM的硫化氢中毒,在加氢和脱氢方面,某些性质很类似于铂,故颇受人们关注. 本工作采用与常规不同的制备方法,制成高活性碳化钨粉末催化剂,曾先后对WC粉末在不同气氛中的热稳定性、几种溶液中的电化学稳定性及其阳极氧化机理进行了研究,并将WC粉末用作电催化剂制成半防水型氢电极,以碳为氯电极材料,单电池电极面积0.1m~2,由10个单电池按复极式串联成20D余瓦的氢-氯燃料电池组,在工厂中连续运行三个月,WC氢电极性能保持稳定。在此基础上,为进一步提高WC氢电极活性,提出了防水型WC气体扩散电极的研究.本文主要报导碳化钨粉末制备中物相组成、比表面及其电极制备条件对电极活性的影响,以及该电极的主要性能。     

顺丁橡胶膜的卤代烷等离子体表面改性及其气体透过性能

本研究采用CF_2Cl_2、CF_2ClCF_2Cl及CF_4等离子体对顺丁橡胶膜表面进行了改性,改性后的复合膜用SEM、水的静态接触角以及XPS进行了表征,并测定了膜的气体透过性能。     

高分子气体分离膜材料的化学结构与气体透过性能之间的关系

本文以硅橡胶和聚酰亚胺为基础,从高分子的化学组成、分子链段的运动能力、侧基的大小及其作用等几个方面,讨论了聚合物的化学结构对其均质膜的气体选择透过性能的影响,以溶解扩散过程对气体分离膜材料的透气行为进行了剖析,井简述高分子化学结构对其成膜时结晶情况的影响及对气体透过的作用;还概述了气体分离膜科学发展的历史以及基本原理.     

质子交换膜电解池阳极钛基气体扩散层研究进展

气体扩散层在质子交换膜（PEM）水电解池中有着支撑膜组件、供给反应水、移除气体产物以及降低欧姆电阻的重要作用。PEM水电解池阳极区具有酸性、富氧且高电位的工作环境,对阳极区的气体扩散层具有严苛的要求。气体扩散层结构特性、导电性与耐腐蚀性是决定其电化学性能的关键。本文总结了可用于PEM电解池阳极气体扩散层的材料,简述了其结构特性对PEM电解池电化学性能的影响,分析了各种镀层材料在提高气体扩散层的导电性、耐腐蚀性以及电解池阳极氧析出反应（OER）性能方面的作用。最后,展望了气体扩散层在降低成本和提高电解池性能方面的研究趋势。     

渗透汽化型酯化膜反应器研究 聚合物/无机固体酸管式复合膜的膜反应性能

设计了渗透汽化型管式膜反应器,以乙酸丁酯合成反应为探针,考察了Ｚｒ（ＩＶ）／ＰＶＡ,Ｚｒ（ＩＶ）－ＰＶＡ／ＰＶＡ两类聚合物担载无机固体酸管式复合膜的膜催化反应性能。探讨了功能膜的组成,结构,反应条件等对膜反应和分离性能的影响以及同步膜分离过程对反应转化的促进作用。实验结果表明,膜催化酯化反应过程主要是依赖与料液接触侧膜表面层的催化活性,膜的催化活性是影响反应速率,特别是初期反应转化速率的主要因素,后期的超平衡转化则依赖于膜分离过程