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学科主题物理化学
双层非对称中空纤维气体分离膜的制备及性能研究
丁晓莉
2009-05-05
导师曹义鸣
专业化学工程
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要以Matrimid® 5218为功能层材料,采用三通道喷头共挤出法纺制了高通量高选择性的双层非对称中空纤维气体分离膜。 首先考察了纺丝条件如纺丝液组成和芯液组成等对双层非对称中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明纺丝液组成对中空纤维膜的结构和性能的影响最为重要。研究发现纺丝液组成所决定的两层间的成膜次序是影响双层非对称中空纤维膜两层间传质阻力的关键因素。纺丝液组成如聚合物、溶剂、非溶剂的种类、含量等通过影响两层成膜次序来影响中空纤维膜两层间的结构,从而影响了中空纤维膜的传质阻力和气体渗透性能。 研究了膜厚、老化温度、水汽等对中空纤维膜性能的影响。结果表明将中空纤维膜在低温真空干燥的环境下保存能最有效的减缓中空纤维膜的物理老化并保持较高的气体渗透性能。基于Fick定律在平板膜上建立的自由体积扩散模型可较准确的预测中空纤维膜气体渗透速率随物理老化时间的变化。表明所纺制的Matrimid/PSf双层非对称中空纤维膜在物理老化过程中,内层传质阻力的增加可忽略。 考察了Matrimid/PSf双层非对称中空纤维膜的塑化现象。Matrimid/PSf双层非对称中空纤维膜容易被CO2等凝聚性气体所溶胀,从而产生塑化现象。增加致密层厚度、提高操作温度和进行化学交联,中空纤维膜的塑化能得到一定程度上的抑制。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/114987
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
丁晓莉. 双层非对称中空纤维气体分离膜的制备及性能研究[D]. 中国科学院研究生院,2009.
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