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碳膜具有耐高温性、耐化学性、高渗透选择性等特性。近年来,碳膜的研究与开发已成为研究者重点关注的领域。聚氯乙烯（PVC）是一种用途广泛的通用树脂,产能规模大,价格低廉。以PVC为前驱体制备碳膜有助于碳膜的低成本化。论文选择PVC为前驱体,探究预氧化处理和碳化条件对结构和性能的影响;制备了含有氧化锌的PVC/ZnO复合碳膜和含木质素的PVC/lignin复合碳膜,具体研究内容如下:1、以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,采用溶解浇铸的方式制备聚氯乙烯薄膜。以聚氯乙烯薄膜作为前驱体,在空气中经过预氧化处理后进行高温碳化制备得到碳膜。采用红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等表征手段对不同预氧化条件处理后的预氧化膜以及碳膜的化学结构与形态进行表征;并在25°C下测试了碳膜对CO2与N2的吸附等温曲线。实验结果表明:预氧化和碳化过程中,升温速率和保持时间对孔结构的影响较大,碳膜的孔结构还受碳化温度的影响。在700°C下碳化得到的碳膜在101kPa时对CO2的吸附量最大,可达到1.45 mmol/g。以3°C/min的速率升温至800°C保温0.5 h碳化制备的碳膜对CO2的气体吸附选择性最强,在101 kPa时对CO2的气体吸附量可达到1.1 mmol/g,但对N2不吸附。2、为了改善碳膜孔结构与性能,进行了在聚合物膜添加无机粒子的研究。以氧化锌为掺杂剂,制备了聚氯乙烯/氧化锌复合薄膜,并考察氧化锌对复合膜结构与性能的影响。热性能结果表明:添加氧化锌能促进聚氯乙烯的热降解,影响热降解过程中释放出的气体含量,提高残碳量。掺入氧化锌颗粒时,碳膜具有更丰富的孔结构,有效提高了碳膜的比表面积。当氧化锌含量为7.5 wt%时,碳膜的比表面积可达到134.8 m2/g。与纯PVC碳膜相比,聚氯乙烯/氧化锌复合碳膜具有更好的气体吸附性能。3、选择木质素作为共同碳源,制备聚氯乙烯/木质素复合碳膜。考察了木质素的添加量对碳膜最终含碳量以及结构与性能的影响。结果表明:木质素的添加有助于抑制聚氯乙烯的中后期热分解过程,并能提高碳膜含碳量。当木质素添加量为50 wt%时,复合碳膜的残碳量为31.6%,比纯PVC增加了51.2%。木质素的添加对碳膜的结构形态影响较大。当木质素添加量为30 wt%时,碳化温度对PVC/lignin复合薄膜孔结构的影响较大。添加的木质素能改善碳膜的气体吸附性能,但对复合膜的整个碳化过程有一定的阻碍作用。