ZSM-5改性酚醛树脂基多孔炭膜的微观结构研究.pdfVIP

第 44卷第7期 应 用 化 工 Vo1．44No．7 2015年 7月 AppliedChemicalIndustry Ju1．2015 ZSM．5改性酚醛树脂基多孔炭膜的 微观结构研究 张兵 ，江园 ，吴永红 ，周佳玲 ，赵丹丹 ，王同华 (1．沈阳工业大学 石油化工学院，辽宁 辽阳 111003 2．大连理工大学 化1二学院，辽宁 大连 116024) 摘 要：以ZSM-5掺杂改性酚醛树脂为前驱体 ，经成型和900 热解制备了多子L炭膜。采用热失重分析、扫描电 镜、X射线衍射、红外光谱与泡压法等表征手段分别对前驱体热稳定性、炭膜表观形貌、晶体结构、表面官能团与孔 隙结构进行了表征。考察了ZSM-5用量对前驱体热稳定性、炭膜孔径 、孔隙率的影响。结果表明，经 ZSM-5改性后 前驱体膜残炭量显著提高；热解后ZSM一5结构保留完好，其会促进酚醛树脂的热分解同时阻碍炭结构的热缩聚重 排，有利于形成更多小孔径孔隙结构的乱层炭结构。 关键词：酚醛树脂 ；ZSM-5；多孔炭膜；热解 中图分类号：TQ028．8 文献标识码：A 文章编号：1671—3206(2015)07—1210—04 Research on them icrostructureofporouscarbon membranes basedonZSM 一5modifiedphenolicresin ZHANGBing ，JIANGYuan ， Yong—hong ，ZHOUJia．1ing ， ZHAO Dan—dan ，WANG Tong—hua (1．SchoolofPetrochemicalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Liaoyang111003，C~na； 2．SchoolofChemicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China) Abstract：Porouscarbonmembranes(PCM)werepreparedbyusingphenolicresinmodifiedwithZSM一5 asprecursor，viamoldingandpyrolysisat900℃ ．Thethermalstabilityofprecursors，morphology，crystal structure，surfacefunctionalgroupsandporousstructureofPCM wererespectively characterizedby the techniquesofthermalgravimetricanalysis，scanningelectronmicroscopy，X—raydiffraction，infraredspec— troscopyandsoapbubblemethod．TheeffectsofincorporatingamountofZSM-5onthethemr alstabilityof precursor，andtheporesizeandporosityofPCM wereinvestigated．Resultshaveshownthattheprecursor membranesmodifiedwithZSM一5presentsignificantincreaseofthecarbonaceousresidualamount．After pyrolysis，thesturctureofZSM一5iswellretained，whichcanpromotethethemr aldecompositionofphenol-