基于超声沉积方法的超滤炭膜的制备及孔结构控制研究

超滤炭膜是一类重要的炭分离膜，具有很好的化学稳定性和机械强度，可应用于化工、环保、食品、医药等领域。现有方法制备的超滤炭膜通量低、孔结构重现性差，易产生裂纹，缺少有效的孔结构调控方法，其发展一直缓慢。本项目以廉价的炭黑为原料，采用超声沉积方法制备超滤炭膜，粒子精制、分散和成膜同时完成，避免炭黑粒子的二次团聚，可有效去除硬团聚粒子，得到孔结构均匀的膜；通过原料选择和超声能量控制，可实现膜孔结构的精确调控；该方法每个环节均有很好的可控性，可有效提高膜结构的重现性。项目将研究膜孔结构的形成机制和超声沉积成膜的宏观动力学规律，着重研究超声能量条件和炭黑二次结构及堆积配位数之间的关系，并得到由此带来的膜孔结构变化规律，实现膜结构和性能的有效调控。项目的开展将解决超声沉积制备超滤炭膜的关键基础问题，为这一新方法的应用奠定基础，并且为基于超声沉积方法制备超细粉体功能涂层提供理论指导，丰富超声雾化理论。