摘要：针对现有气体分离炭膜存在的渗透速率低等问题,提出并设计在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管,经高温热解后制备炭/碳纳米管杂化膜.分别采用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)和气体渗透实验对炭/碳纳米管杂化膜的微观结构和分离性能进行表征.实验结果表明,在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管后,碳纳米管与炭基体之间形成明显的"界面间隙",打破了原有炭膜中由乱层炭构成的无序微孔结构,重新构建了杂化炭膜的孔隙结构.与纯炭膜相比,杂化炭膜的气体渗透速率大幅增加,其中O2的渗透速率增大接近4倍(达到1576 Barrer),而O2/N2的分离选择性仅降低17%.

摘要：从分子设计出发,用不同的二胺单体和相同的二酐单体合成聚酰胺酸并制备聚合物膜。采用热重、热重-质谱、红外和X射线光电子能谱分析聚酰胺酸在热解过程中的结构变化及机理。结果表明,在热解过程中,聚酰胺酸的热解包括4个阶段,经吸附水和吸附氧的脱除及溶剂挥发,亚胺化,交联,以及高温阶段的主链断裂、脱氧、脱氢、芳构化等热解过程转化为无定形炭结构。前驱体的结构不同导致热解过程存在差异。PPD-PMDA和TMPPD-PMDA热解时所需的温度较高。其它聚酰亚胺析出CH4、CO2、C6H6的温度顺序为ODA-PMDA>BDAF-PMDA>BAPP-PMDA。在700℃热解后,BDAF-PMDA所含的氟元素基本消失。这表明聚酰亚胺的化学结构对炭膜的微结构有较大影响。