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《探究聚丙烯腈基炭-炭復(fù)合膜的制備及結(jié)構(gòu)表征》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文聚丙烯腈基炭-炭復(fù)合膜的制備及結(jié)構(gòu)表征姓名：邱英華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：王同華20050601大連理工人學(xué)碩．L學(xué)位論文摘要本論文酋先綜述了膜分離的發(fā)展?fàn)顩r，并著重從炭膜的分類、制備、分離機(jī)理、結(jié)構(gòu)表征、應(yīng)用及未來(lái)發(fā)展前景展望等六方面對(duì)炭膜進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。之后，詳細(xì)闡述了以聚丙烯腈為前驅(qū)體，以煤基炭管為支撐體，采用浸漬涂膜法成膜后經(jīng)干燥、預(yù)氧化、炭化制備出聚丙烯腈基復(fù)合炭膜的過(guò)程?？疾炝顺赡l件(涂膜液濃度，浸漬條件，干燥條件以及涂膜次數(shù)等)、預(yù)氧化條件、炭化條件以及添加劑對(duì)聚丙烯腈基炭膜性能的影
2、響。同時(shí)，采用了SEM、TG、FFIR、XRD及Raman等分析手段對(duì)PAN炭膜在氬氣氛圍下形成過(guò)程中的復(fù)合效果、熱解機(jī)理、熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、炭結(jié)構(gòu)和孔結(jié)構(gòu)的形成進(jìn)行了研究，并與真空氛圍進(jìn)行了相應(yīng)的比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)能夠制備出復(fù)合效果較好，膜層厚度均一，孔徑分布均勻，表面光滑無(wú)缺陷的聚丙烯腈基復(fù)合炭膜。聚丙烯腈炭膜形成過(guò)程中主要經(jīng)歷樂(lè)了三個(gè)階段：脫水和溶劑揮發(fā)階段：分解階段(發(fā)生了環(huán)化、交聯(lián)、鏈斷裂反應(yīng))；深化交聯(lián)階段。在分解階段其熱解反應(yīng)是分段進(jìn)行的，各階段有著各不相同的活化能和頻率副子，其反應(yīng)均為一級(jí)反應(yīng)。隨熱解溫度的升高
3、，炭膜微晶結(jié)構(gòu)在a軸方向得到發(fā)展，層間距不斷增大，由線型有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閬y層石墨結(jié)構(gòu)。通過(guò)比較聚丙烯腈在氬氣和真空氛圍下的熱解，可以得出聚丙烯腈在真空氛圍中的熱解反應(yīng)活化能低于氬氣氛圍中的活化能，說(shuō)明真空氛圍能夠降低熱解反應(yīng)的溫度，加速反應(yīng)的進(jìn)行。而且真空氛日下制備的聚丙烯腈炭膜微晶有序度高，結(jié)構(gòu)缺陷和孔隙均小于氬氣氛圍下制備的炭膜。根據(jù)聚丙烯炭膜孔結(jié)構(gòu)形成模型，可以推斷出真空和惰性氛圍中制備的炭膜的孔隙尺寸分別為0．7】×1．23×1．28Ilm和0．72×1．48×1．56nm。關(guān)鍵詞：炭膜；聚丙烯腈：制備；熱解：孑L結(jié)構(gòu)鍪墮墮墮莖塞：壅塹
4、盒璺墮魚(yú)!墨墨笙塑壅笙Preparationandstructuralcharacteristicofpolyacrylonitfile—basedcarbon—carboncompositemembraneAbstractThelatestdevelopmentofmembraneseparation，especiallycarbonmembranesonthecategory，preparation，separationmechanism，applicationandfuturedirectionarepresentedinthethes
5、is．Acarbon—carboncompositemembraneispreparedbypyrolysingpOlyacrylonitrilemembraneusingdip—coatingmethodontublarcarbonsupportderivedfromcoal．TheexperimentsarecarriedouttoinvestigatetheeffectsofmembraneformationconditionssuchasconcentrationofPANsolution，dip-coatingparameters，
6、dryingparametersandcoatingnumbers，preoxidationconditions，carbonizationconditionsandadditivesonthepropertiesofPAN—basedcarbonmembranes．Thepyrolysismechanism，thereactionkinetics，theformationofcarbonandporestructureofPAN-basedcarbon—carboncompositemembraneformedinArandvacuumar
7、estudiedbySEM，TG，F(xiàn)兀R．XRDandRamananalysisandtheirdifferencesarecompared，Theresultsindicatethatathin，crack—fleePAN—basedcompositecarbonmembranecagbepreparedbyoptimizingtheexperimentalparameters．TherearethreestagesduringpyrolysisofPANmembrane．Intheearlystage，dehydrationandsolv
8、entvolatilizationofPANmembraneareobvious．Threekindsofreactionssuchascyclization，cr
