SPEEK-rGO雙相復(fù)合膜的透氫性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-16 18:40
以濃硫酸作為溶劑和磺化試劑,制備了磺化度(DS)為72%的磺化聚醚醚酮(SPEEK)。將SPEEK作為質(zhì)子導(dǎo)相、還原氧化石墨烯(r GO)作為電子導(dǎo)相,采用流延/溶劑揮發(fā)法制備SPEEK-rGO雙向復(fù)合膜,考察了SPEEK與rGO的質(zhì)量比對復(fù)合膜透氫性能的影響。結(jié)果表明:摻雜3 wt%rGO的雙相復(fù)合膜的透氫性能最好; 300℃,其透氫速率為0. 089 m L·min-1·cm-2,且240℃可以穩(wěn)定運(yùn)行100h。
【文章來源】:山東化工. 2020,49(15)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
PEEK的磺化反應(yīng)過程
為獲得雙相均勻分布的SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜,首先將r GO超聲分散于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶劑中,然后加入適量SPEEK,配置成SPEEK質(zhì)量濃度為10%的鑄膜液。攪拌溶解后,放入超聲機(jī)中,超聲分散并消泡30 min得到分散均勻的鑄膜液。再將均勻的鑄膜液在玻璃板上流延、電熱鼓風(fēng)干燥箱中60℃干燥3 h、移至真空烘箱120℃下干燥8 h、使溶劑完全揮發(fā)形成SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜,隨后冷卻至室溫、將雙相復(fù)合膜從玻璃板上揭下后放入1 mol/L的H2SO4溶液中浸泡24 h,取出膜用去離子水清洗去除膜表面多余的硫酸,最后將膜放置于去離子水中備用。在雙相復(fù)合膜中,r GO所占質(zhì)量比例為1%~5%(1wt%~5wt%)。將制備的雙相復(fù)合膜按照r GO的含量不同,分別命名為SG-1,SG-2,SG-3,SG-4和SG-5。SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜制備流程如圖2。1.3 SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜的表征和透氫性能測試
鼓泡法測定SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜的氣密性裝置如圖3。用硅膠將大小合適的復(fù)合膜密封在陶瓷管一端,陶瓷管的另一端連接氮?dú),然后將覆膜的陶瓷管一端豎直插入去離子水中。接通氮?dú)猓ㄟ^控制針型閥,調(diào)節(jié)氣體壓力大小,通過觀察加壓的情況下,膜表面的氣泡產(chǎn)生情況確定膜的致密性和耐壓性能。1.3.2 SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜微觀形貌表征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Review of renewable energy-based hydrogen production processes for sustainable energy innovation[J]. Mengjiao Wang,Guizhou Wang,Zhenxin Sun,Yukui Zhang,Dong Xu. Global Energy Interconnection. 2019(05)
[2]揮發(fā)性有機(jī)物治理方案的探討[J]. 曾沖. 山東化工. 2018(16)
[3]氫氣純化變壓吸附循環(huán)的熱效應(yīng)[J]. 方靚,肖金生,皮埃爾·貝納德,理查德·夏因. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]一種低溫氣體分離回收方法研究[J]. 張俊峰,施錦,章學(xué)華. 低溫與超導(dǎo). 2013(03)
本文編號:3538634
【文章來源】:山東化工. 2020,49(15)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
PEEK的磺化反應(yīng)過程
為獲得雙相均勻分布的SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜,首先將r GO超聲分散于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶劑中,然后加入適量SPEEK,配置成SPEEK質(zhì)量濃度為10%的鑄膜液。攪拌溶解后,放入超聲機(jī)中,超聲分散并消泡30 min得到分散均勻的鑄膜液。再將均勻的鑄膜液在玻璃板上流延、電熱鼓風(fēng)干燥箱中60℃干燥3 h、移至真空烘箱120℃下干燥8 h、使溶劑完全揮發(fā)形成SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜,隨后冷卻至室溫、將雙相復(fù)合膜從玻璃板上揭下后放入1 mol/L的H2SO4溶液中浸泡24 h,取出膜用去離子水清洗去除膜表面多余的硫酸,最后將膜放置于去離子水中備用。在雙相復(fù)合膜中,r GO所占質(zhì)量比例為1%~5%(1wt%~5wt%)。將制備的雙相復(fù)合膜按照r GO的含量不同,分別命名為SG-1,SG-2,SG-3,SG-4和SG-5。SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜制備流程如圖2。1.3 SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜的表征和透氫性能測試
鼓泡法測定SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜的氣密性裝置如圖3。用硅膠將大小合適的復(fù)合膜密封在陶瓷管一端,陶瓷管的另一端連接氮?dú),然后將覆膜的陶瓷管一端豎直插入去離子水中。接通氮?dú)猓ㄟ^控制針型閥,調(diào)節(jié)氣體壓力大小,通過觀察加壓的情況下,膜表面的氣泡產(chǎn)生情況確定膜的致密性和耐壓性能。1.3.2 SPEEK-r GO雙相復(fù)合膜微觀形貌表征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Review of renewable energy-based hydrogen production processes for sustainable energy innovation[J]. Mengjiao Wang,Guizhou Wang,Zhenxin Sun,Yukui Zhang,Dong Xu. Global Energy Interconnection. 2019(05)
[2]揮發(fā)性有機(jī)物治理方案的探討[J]. 曾沖. 山東化工. 2018(16)
[3]氫氣純化變壓吸附循環(huán)的熱效應(yīng)[J]. 方靚,肖金生,皮埃爾·貝納德,理查德·夏因. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]一種低溫氣體分離回收方法研究[J]. 張俊峰,施錦,章學(xué)華. 低溫與超導(dǎo). 2013(03)
本文編號:3538634
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