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碳膜材料分离工程: 作者：[马来西亚] 阿赫迈德·法兹·伊斯梅尔（Ahmad Fauzi Ismail）,[加] 迪帕克·拉娜（Dipak Rana）,[加] 松浦·武石（Takeshi Matsuura）,[美] 亨利·C·弗利宾（Henry C. Foley）; ISBN：978-7-118-10795-1; 出版日期： 2016-12; 版次：1; 开本：; 装帧：平装; 页数：256; 丛书：; 样书申请; 试读购买纸书购买电子书; 收藏已收藏 |

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版权页3

译者序4

前言5

第1章导论12

1.1 多孔无机膜的发展12

参考文献14

第2章碳膜的传质机理16

2.1 气体通过碳分子筛膜的传质16

2.2 单一气体传质的溶液-扩散模型18

2.3 双元气体混合物传输溶液-扩散模型19

参考文献25

第3章碳膜类型27

3.1 平（支撑、无支撑）碳膜27

3.2 管支撑碳膜29

3.3 毛细管碳膜30

3.4 中空纤维碳膜31

参考文献34

第4章碳膜制备技术38

4.1 前体的选择38

4.1.1 聚丙烯腈（PAN）38

4.1.2 聚酰亚胺及其衍生物40

4.1.3 酚醛树脂46

4.1.4 聚糠醇50

4.1.5 CMSM前体52

4.2 聚合物膜的制备64

4.3 前体预处理65

4.3.1 氧化预处理66

4.3.2 化学处理70

4.3.3 拉伸70

4.3.4 其他预处理71

4.4 热解过程72

4.5 后处理77

4.5.1 后氧化78

4.5.2 化学气相沉积79

4.5.3 后热解83

4.5.4 污垢降低87

4.5.5 涂层88

参考文献89

第5章碳分子筛膜制备、表征及测试97

5.1 聚丙烯腈（PAN）制备空心纤维碳分子筛膜97

5.1.1 聚合物溶液制备97

5.1.2 中空纤维涂层工艺98

5.1.3 溶剂交换干燥过程99

5.1.4 热解系统99

5.1.5 膜特性100

5.1.5.1 扫描电子显微镜（SEM）100

5.1.5.2 傅里叶变换红外光谱（FTIR）100

5.1.5.3 衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析法101

5.1.5.4 元素分析101

5.1.6 气体渗透测试101

5.2 CMSM平板102

5.2.1 前体膜的形成102

5.2.2 平板CMSM热解104

5.2.3 气体渗透实验准备105

5.2.4 气体渗透实验108

参考文献109

第6章膜表征110

6.1 渗透率测量110

6.1.1 液体渗透性110

6.2 物理表征111

6.2.1 热重分析（TGA）111

6.2.2 X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜113

6.2.3 傅里叶变换红外（FTIR）118

6.2.4 吸附和吸附实验119

6.2.5 其他方法123

参考文献124

第7章膜组件结构126

7.1 蜂巢型膜组件126

7.2 毛细管型的碳分子筛膜130

参考文献133

第8章其他类型碳膜134

8.1 碳纳米管膜134

8.2 分子动力学模拟146

8.2.1 微孔运输162

8.2.2 Knudsen运输163

8.2.3 黏性流传输163

8.2.4 碳纳米管中气体传输163

8.2.5 碳纳米管中水传输166

8.3 碳纳米纤维膜168

8.3.1 膜制备168

8.3.2 膜表征169

8.3.3 氯乙酸的吸附实验170

8.3.4 过滤条件和排斥测量170

8.3.5 结果与讨论171

8.3.6 结论178

8.4 混合矩阵膜（MMM）178

8.4.1 活性炭填充膜178

8.4.2 碳纳米管填充膜（CNT）192

8.5 前体混杂其他无机材料207

参考文献209

第9章碳膜在分离领域的应用212

9.1 在气体分离中的应用212

9.2 汽分离212

9.3 渗透汽化213

9.4 燃料电池应用218

9.5 水处理225

9.6 膜生物反应器228

9.7 其他应用229

参考文献235

第10章经济评价237

10.1 天然气网中氢回收237

10.1.1 概述237

10.1.1.1 局部渗透和温度对渗透率的影响237

10.1.1.2 NaturalHy设计基础237

10.1.1.3 性能数据238

10.1.1.4 与商业聚酰亚胺膜的膜性能的比较239

10.1.1.5 炭膜的模块成本239

10.1.2 方法240

10.1.2.1 灵敏度分析与优化240

10.1.3 从混合的气网中回收241

10.1.3.1 与聚酰亚胺（PI）膜的对比243

10.2 沼气能量回收应用245

10.2.1 概述245

10.2.1.1 膜发展245

10.2.2 应用246

10.2.2.1 内燃机发电246

10.2.2.2 将沼气升级到可注入管道的质量246

10.2.2.3 沼气的产生和收集效率246

10.2.2.4 碳分子筛膜的性能247

10.2.3 应用经济分析248

10.2.3.1 内燃机发电248

10.2.3.2 注入管道249

参考文献250

第11章研究现状和未来方向251

11.1 无机膜及碳膜251

11.2 气体分离碳膜研究现状及发展方向254

11.2.1 碳膜的优势257

11.2.2 碳膜的不足258

11.2.3 碳膜的应用258

11.2.3.1 从空气中提取氮气258

11.2.3.2 净化甲烷259

11.2.3.3 氢气回收259

11.2.3.4 低碳烯烃/烷烃259

11.2.3.5 烯烃和烷烃259

11.2.3.6 碳膜反应器260

11.2.3.7 优化260

11.2.4 碳膜发展面临的挑战260

11.2.5 制造商260

11.2.6 提高性能260

11.2.7 未来研究发展方向261

11.2.7.1 前体的选择和前体制备工艺的优化261

11.2.7.2 热解过程的优化261

11.2.7.3 碳膜的复合前体261

11.2.7.4 共混聚合物碳化261

11.2.7.5 碳膜的模块设计262

11.2.7.6 旋压或预氧化过程中纤维的拉伸262

11.2.7.7 预处理和后处理262

11.2.7.8 碳膜的老化及再生262

11.2.8 化学气相沉积263

11.2.9 结论263

参考文献263

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