《碳膜材料分離工程》是2017年1月國防工業出版社出版的圖書，作者是（馬來）伊斯梅爾。
基本介紹
- 中文名：碳膜材料分離工程
- 作者：（馬來）伊斯梅爾
- 譯者：張慶瑞，焦體峰，肖勇
- 出版社：國防工業出版社
- 出版時間：2017年1月
- 頁數：256 頁
- 定價：98 元
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
- ISBN：9787118107951
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
碳是目前套用最廣，性能最穩定的材料之一，而膜技術目前已逐步應 用於電子、化工、環境、國防軍事、能源等優勢領域。設計、製備高效膜 組件是目前膜技術發展的重要領域，而將碳和膜技術有機結合無疑為這一 技術發展開闢了新的道路，特別是納米材料引入，利用納米碳管、納米碳 纖維等材料對膜組件進行改性，實現了膜性能跨越式發展。 原著是一本介紹碳膜組件、製備、設計表征和套用領域的最新學術專 著，在介紹碳膜製備方法和原理的基礎上，對碳膜組件結構分析及表征做 了介紹，詳細討論了碳膜性能評價的主要指標、參數及影響因素，進而介 紹了其在分離領域的套用及發展前景。原著從理論到套用層面為材料工程 師及研究人員提供借鑑和技術支撐。原著由國際著名學術出版機構Springer 出版發行，原著四位作者是分別來自加拿大、馬來西亞、美國著名高校和 研究機構的教授，代表了國際碳膜研究技術的較高水平，反映了目前國際 相關領域最新研究成果。 譯者為燕山大學環境與化學工程學院張慶瑞副教授、焦體峰教授，秦 皇島市環境保護科學研究所肖勇高級工程師。其中：張慶瑞副教授近10年 來一直從事新型納米分離材料的製備、表征及套用性能研究，先後主持國 家自然科學基金、河北省自然科學基金、燕山大學新銳人才工程等科研課 題，對膜材料分離技術套用具有較為深入的了解和研究；焦體峰教授主要 從事功能納米材料的製備、組裝以及性能套用研究，對高分子材料設計及 膜組件性能評價具有較好的專業背景和研究。同時，感謝課題組的杜青、 滕潔、果海英、宋曉昕、張兆祥等各位研究生，他們為本書的校正及順利 出版付出了辛勤勞動。本書的翻譯及相關項目研究工作得到燕山大學亞穩 材料製備技術與科學國家重點實驗室彭秋明教授的大力支持和幫助，本書 的翻譯還得到了國防工業出版社的幫助。需要說明的是，中譯本的首要原 則是儘可能準確地傳達原著的學術觀點。鑒於譯者的水平和時間所限，翻 譯過程中難免存在未盡和疏漏之處，敬請廣大同行讀者批評指正。
圖書目錄
第1章 導 論 1
1.1 多孔無機膜的發展 1
參考文獻 3
第2章 碳膜的傳質機理 5
2.1 氣體通過碳分子篩膜的傳質 5
2.2 單一氣體傳質的溶液-擴散模型 7
2.3 雙元氣體混合物傳輸溶液-擴散模型 8
參考文獻 14
第3章 碳膜類型 16
3.1 平（支撐、無支撐）碳膜 16
3.2 管支撐碳膜 18
3.3 毛細管碳膜 19
3.4 中空纖維碳膜 20
參考文獻 23
第4章 碳膜製備技術 27
4.1 前體的選擇 27
4.1.1 聚丙烯腈（PAN）27
4.1.2 聚醯亞胺及其衍生物29
4.1.3 酚醛樹脂35
4.1.4 聚糠醇39
4.1.5 CMSM前體41
4.2 聚合物膜的製備 53
4.3 前體預處理 54
4.3.1 氧化預處理55
4.3.2 化學處理59
4.3.3 拉伸59
4.3.4 其他預處理60
4.4 熱解過程 61
4.5 後處理 66
4.5.1 後氧化67
4.5.2 化學氣相沉積68
4.5.3 後熱解72
4.5.4 污垢降低76
4.5.5 塗層77
參考文獻 78
第5章 碳分子篩膜製備、表征及測試 86
5.1 聚丙烯腈（PAN）製備空心纖維碳分子篩膜 86
5.1.1 聚合物溶液製備86
5.1.2 中空纖維塗層工藝87
5.1.3 溶劑交換乾燥過程88
5.1.4 熱解系統88
5.1.5 膜特性89
5.1.6 氣體滲透測試90
5.2 CMSM平板 91
5.2.1 前體膜的形成91
5.2.2 平板CMSM熱解93
5.2.3 氣體滲透實驗準備94
5.2.4 氣體滲透實驗97
參考文獻 98
第6章 膜表征 99
6.1 滲透率測量 99
6.1.1 液體滲透性99
6.2 物理表征 100
6.2.1 熱重分析（TGA） 100
6.2.2 X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡 102
6.2.3 傅立葉變換紅外（FTIR） 107
6.2.4 吸附和吸附實驗 108
6.2.5 其他方法 112
參考文獻 113
第7章 膜組件結構 115
7.1 蜂巢型膜組件 115
7.2 毛細管型的碳分子篩膜 119
參考文獻 122
第8章 其他類型碳膜 123
8.1 碳納米管膜 123
8.2 分子動力學模擬 135
8.2.1 微孔運輸 151
8.2.2 Knudsen運輸 152
8.2.3 黏性流傳輸 152
8.2.4 碳納米管中氣體傳輸 152
8.2.5 碳納米管中水傳輸 155
8.3 碳納米纖維膜 157
8.3.1 膜製備 157
8.3.2 膜表征 158
8.3.3 氯乙酸的吸附實驗 159
8.3.4 過濾條件和排斥測量 159
8.3.5 結果與討論 160
8.3.6 結論 167
8.4 混合矩陣膜（MMM） 167
8.4.1 活性炭填充膜 167
8.4.2 碳納米管填充膜（CNT） 181
8.5 前體混雜其他無機材料 196
參考文獻 198
第9章 碳膜在分離領域的套用 201
9.1 在氣體分離中的套用 201
9.2 汽分離 201
9.3 滲透汽化 202
9.4 燃料電池套用 207
9.5 水處理 214
9.6 膜生物反應器 217
9.7 其他套用 218
參考文獻 224
第10章 經濟評價 226
10.1 天然氣網中氫回收 226
10.1.1 概述 226
10.1.2 方法 229
10.1.3 從混合的氣網中回收 230
10.2 沼氣能量回收套用 234
10.2.1 概述 234
10.2.2 套用 235
10.2.3 套用經濟分析 237
參考文獻 239
第11章 研究現狀和未來方向 240
11.1 無機膜及碳膜 240
11.2 氣體分離碳膜研究現狀及發展方向 243
11.2.1 碳膜的優勢 246
11.2.2 碳膜的不足 247
11.2.3 碳膜的套用 247
11.2.4 碳膜發展面臨的挑戰 249
11.2.5 製造商 249
11.2.6 提高性能 249
11.2.7 未來研究發展方向 250
11.2.8 化學氣相沉積 252
11.2.9 結論 252
參考文獻 252
