[发明专利]生产碳膜的方法

权利要求书

1.一种生产适用于气体分离的碳膜的方法，所述方法包括以下步骤：

a)用至少一种可通过热解转化为碳膜的有机聚合物的溶液涂覆多孔基材，

b)通过除去溶剂将多孔基材上的聚合物涂层干燥，

c)使多孔基材上的聚合物涂层热解，以形成适用于气体分离的碳膜，

其中可将步骤a)-c)中的任意步骤或按步骤a)-c)的顺序进行超过一次，且在步骤c)中热解在高于多孔基材的烘烤温度的温度下进行。

2.根据权利要求1的方法，其中所述多孔基材在基材载体层上具有表面中孔陶瓷氧化物层，其中所述表面中孔陶瓷氧化物层的烘烤温度低于有机聚合物的热解温度。

3.根据权利要求2的方法，其中所述表面中孔陶瓷氧化物层的平均孔径为2-10nm。

4.根据权利要求2和3中任一项的方法，其中所述基材载体层选自多孔金属、多孔陶瓷、多孔玻璃和其多孔复合物。

5.根据权利要求2-4中任一项的方法，其中所述表面中孔陶瓷氧化物层通过溶胶-凝胶技术产生。

6.根据权利要求2-5中任一项的方法，其中所述表面中孔陶瓷氧化物层由TiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂或其混合物形成。

7.根据权利要求6的方法，其中所述表面中孔陶瓷氧化物层由γ-Al₂O₃形成。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中将呈未烘烤形式的表面中孔陶瓷氧化物层用所述至少一种有机聚合物的溶液涂覆。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中在步骤c)中的热解在500-900℃的温度下，优选在至多500℃的温度及氮气下以及在高于500℃的温度及氩气下进行。

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中所述至少一种有机聚合物选自纤维素、聚合酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、呋喃树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚糠醇、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯、烯属不饱和聚酯及其混合物。

11.根据权利要求10的方法，其中所述烯属不饱和聚酯具有脂族二醇、芳族二羧酸和烯属不饱和二羧酸的重复单元。

12.根据权利要求11的方法，其中所述脂族二醇为C_2-12链烷二醇，所述烯属不饱和二羧酸为马来酸。

13.根据权利要求10-12中任一项的方法，其中所述烯属不饱和聚酯的溶液额外包含交联烯属不饱和单体和作为交联引发剂的自由基生成体。

14.根据权利要求13的方法，其中所述交联烯属不饱和单体为苯乙烯或α-甲基苯乙烯。

15.一种可通过根据权利要求1-14中任一项的方法获得的碳膜。