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前驱体分子结构对聚糠醇基碳膜微结构及气体分离性能的影响
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学] O626.1[理学—有机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室碳素材料研究室,大连116012
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:20276008)资助
中文摘要:

分别以草酸(OA)和碘(I)两种催化剂合成聚糠醇(PFA)前驱体制备气体分离碳膜。采用TG,FFIR和XRD对其微结构进行研究,并通过纯组分气体的渗透实验对碳膜的分离性能进行了探讨。研究结果表明,在热解过程中,两种结构的聚糠醇都是通过脱氧、重排、环化、芳构化等热分解和热缩聚反应逐渐转化为无定形的乱层碳结构,但热分解反应过程明显不同,所形成碳膜微结构的差异也很大,草酸催化剂制备的聚糠醇碳膜的微晶三。值比碘催化剂制备碳膜的大,而d(002)和La。值则比后者的小,表明草酸催化剂制备的聚糠醇碳膜碳微晶片层数多、排列规则、结构缺陷和孔隙均小于碘催化剂制备的聚糠醇碳膜,而且其气体分离选择性较高、渗透通量较小,表明聚糠醇的分子结构对所制备碳膜的微结构及气体分离性能有很大影响。

英文摘要:

Poly ( furfuryl alcohol) (PFA) synthesized over different catalysts ( oxalic acid and iodine) was used to prepare tubular C/CMS composite membranes. TG, FTIR and XRD were employed to characterize micro-structure change of carbon membranes during the pyrolysis. Gas separation performance of the carbon mem-branes was also investigated by molecular probe with pure gases. The results show that the original chemical structure of the two PFA are transformed to turbostratic carbon structure from cross-linking polymeric structure by a series of reactions such as cyclization and aromatization during the pyrolysis. Although they followed simi-lar pyrolysis behavior, the chemical reaction during the pyrolysis and the resultant microstructure of carbon membranes are different. In addition, d(002) and La of the carbon membranes polymerized over oxalic acid are smaller while Lc is larger than those polymerized over iodine. This indicates that the microstucture of carbon membranes polymerized over oxalic acid are more ordered and less defected than those polymerized over io-dine. Carbon membranes polymerized over oxalic acid show a higher permselectivity and lower permeability.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50676