碳膜的研究对于制氧机小型化的意义

　　膜空气分离法按膜的不同分为有机膜、无机炭膜。由于气体在聚合物膜中渗透量较低，而且其分离选择性还受到“Rebeson上限”的限制。现有的聚合物膜材料要么气体渗透量较大而氮氧选择性非常低，要么氮氧选择性较高而气体渗透量非常低。加上聚合物自身存在种种缺陷如不能耐高温、耐腐蚀,机械强度差，重现性不好等，根本无法满足市场对高性能气体分离膜日益增长的需求。

 

　　炭膜是一种新型无机多孔膜，具有发达、可区分气体分子尺寸的纳米级超细微孔结构，对气体表现出很高的分离选择性及渗透能力。特别是在小分子气体分离如O2/N2，CO2/CH4，CO2/N2及烯烃/烷烃分离等方面显示出比聚合物膜和其他无机膜更优异的分离选择性及渗透能力。在气体分离方面，炭膜被认为是本世纪替代现有气体分离技术的一个非常重要的分离技术，具有更大的发展潜力与诱人的应用前景。

　　本研究拟采用炭膜件为主要部件，研制可用于高原地区哨所战士在外出执勤时可随身携带的制氧机。在高原地区执勤，由于气压低，氧气稀薄极易引发高原反应，例如由于缺氧对大脑功能的损害，对视觉的损害，使听觉减退，触觉及痛觉变迟钝，使记忆力变薄弱等等，这些都会对战士们身心造成严重伤害。该制氧机体积小，能耗低，便于外出携带。可产生浓度在30%——50%的氧气，避免因低压低氧造成的高原反应。高原地区执勤官兵在外出巡逻时带上该装备，可以有效的改善的身心健康。大连理工大学从1993年起就在国内率先开展的炭膜方面的研究工作。经过近20年的不懈探索和努力工作，取得了一系列的创新成果。

 

　　研究内容和拟解决的关键问题研究目标：

 

　　本研究采用无机炭膜为主要部件，利用其对氧分子和氮分子不同的分离选择性及渗透力的原理不同的分离选择性及渗透力的原理研制制氧机。根据使用条件和用途的不同，分别研制不同的装