分离膜多孔材料复合物及用于制造所述复合物的方法.pdf

一种在流量和选择性方面改进的分离膜-多孔材料复合物(1)，其包括多孔陶瓷材料和形成在所述多孔材料上的分离膜，其中，具有1mm或更小厚度的复合物层(65)被设置在作为密集层(64)的多孔材料(61)和分离膜(66)之间的界面处，分离膜被形成为碳薄膜同时维持多孔材料内部增加的压力以避免碳层前体渗透进孔。

1.  一种分离膜-多孔材料复合物，包括多孔材料和形成在所述多孔材料表面上的分离膜，
其中，具有1mm或更小厚度的复合物层作为用于分离层的下层被设置在所述多孔材料和所述分离膜之间的界面处，并且所述复合物层的至少一部分由与用于所述分离层的材料相同的材料制成。

2.  根据权利要求1所述的分离膜-多孔材料复合物，其中，所述复合物层被设置在形成在所述多孔材料上的密集层和所述分离膜之间的界面处。

3.  根据权利要求1所述的分离膜-多孔材料复合物，其中，所述复合物层具有0.01到500μm的厚度。

4.  根据权利要求1到3中任一所述的分离膜-多孔材料复合物，其中，所述多孔材料具有整体形状。

5.  根据权利要求1到4中任一所述的分离膜-多孔材料复合物，其中，所述分离膜为分子筛碳薄膜。

6.  一种由权利要求1到5中任一所述的分离膜-多孔材料复合物构成的并且能够从乙醇中分离水的陶瓷过滤器。

7.  一种用于制备包括多孔材料和形成在所述多孔材料表面上的分离膜的复合物的方法，
其中，在制备多孔材料之后，
这样制备的多孔材料经受以下步骤：在压力施加到所述多孔材料的孔内部的状态中，使后来变成分离膜的分离膜溶液或前体溶液与所述多孔材料的表面接触至少一次。

8.  根据权利要求7所述的制备复合物的方法，其中，在所述步骤中的所述接触通过将多孔材料浸渍到后来变成分离膜的分离膜溶液或前体溶液中进行。

9.  根据权利要求7或8所述的制备复合物的方法，其中，压力通过将加压气体供到所述多孔材料的孔中来施加。

10.  根据权利要求7到9中任一所述的制备复合物的方法，其中，所述压力为1到1000kPa。

11.  根据权利要求7到10中任一所述的制备复合物的方法，其中，所述多孔材料具有整体形状。

12.  根据权利要求7到11中任一所述的制备复合物的方法，其中，所述分离膜为分子筛碳薄膜。

13.  一种用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法，其中，所述方法包括以下步骤：在通过将加压气体供到孔中来将1到1000kPa的压力施加到多孔材料的孔内部的情况下，使后来变成分离膜的分离膜溶液或前体溶液与所述多孔材料的表面接触。

分离膜-多孔材料复合物及用于制造所述复合物的方法
技术领域
本发明涉及具有多孔材料和形成在多孔材料表面上的分离膜的分离膜-多孔材料复合物，并且涉及用于制造所述分离膜-多孔材料复合物的方法。
背景技术
在分子水平下，存在对从多种物质的混合物(例如气体)中选择分离特定物质(例如气体)的技术需求。作为符合所述需求的过滤器，通常已知采用聚砜、硅、聚酰胺、聚酰亚胺等作为分离膜的过滤器。
但是，由于这些材料的分离膜为聚合物树脂，因此存在有限的混合物受到分离的问题，因为薄膜在混合物中含有有机溶剂时易于改变质量并且变差。
因此，近几年来，已经提出具有作为形成在多孔材料(多孔基底)上的分离膜的碳薄膜的过滤器，所述过滤器在化学稳定性和耐热性方面很出色(参见日本专利No.3647985)。
但是，实际上通过在多孔材料表面上形成碳薄膜制造的过滤器关于流量和选择性(分离因子α)不令人满意，显示出需要改进。
通常，目标一直是保持流量来改进选择性，保持选择性来改进流量和同时改进流量和选择性。据发现，特别当碳薄膜通过浸渍法形成在多孔材料上时，碳薄膜形成较厚，并且由此流量倾向于降低。
另外，如日本专利No.3647985中所公开的，在使用硅溶胶浸渍多孔材料(多孔基底)的表面并且在其上形成碳薄膜的方法中，由于形成溶胶层，因此碳薄膜的孔直径增加。因此，关于具有分子直径为0.43nm或更大并且例如C₃H₈/C₃H₆的相对高分子量的一些物质(例如气体)，选择性改进。但是，已经发现，关于工业有用的具有相对小分子量的物质，例如CO₂/CH₄，N₂/O₂和水/EtOH，选择性易于变差。另外，已经意识到，由于硅溶胶造成的压力损失的影响导致的低流量。
发明内容
考虑到前述情况和目的发明本发明，以提供用于获得一种过滤器的方式，所述过滤器具有多孔材料和其上的分离膜(例如碳薄膜)，并且与传统的过滤器相比较具有改进的流量和选择性。作为反复研究的结果，已经发现，上述问题可通过在导致完成本发明的分离膜-多孔材料复合物(可用于过滤器)的生产过程中，在特定条件下，通过在多孔材料表面上形成分离膜来解决。
即，根据本发明，提供一种分离膜-多孔材料复合物，包括多孔材料和形成在所述多孔材料表面上的分离膜，其中，具有1mm或更小厚度的复合物层作为用于分离层的下层被设置在所述多孔材料和所述分离膜之间的界面处，并且所述复合物层的至少一部分由与用于所述分离层的材料相同的材料制成。
本说明书中的复合物层意思是以这样的方式形成的层：当分离膜最终形成在多孔材料上时，使用于分离膜的前体溶液渗入一部分多孔材料中，特别是一部分密集层中，同时将压力施加到多孔材料中的孔的内部，从而形成一层，在所述层中，期望以尽可能同质的状态，使用于分离膜层的材料与用于在所述多孔材料和分离膜之间的界面处的多孔材料的材料混合。即，复合层意思是其中构成多孔材料的材料和用于分离膜的材料都以混合状态存在于所述多孔材料和分离膜之间的界面处的部分。
在本发明的分离膜-多孔材料复合物中，复合层具有优选500μm或更小的厚度，更优选0.01到500μm的厚度，进一步优选100μm或更小的厚度，并且特别优选0.01到10μm的厚度。
在本发明的分离膜-多孔材料复合物中，所述多孔材料优选具有整体形状。
在本发明的分离膜-多孔材料复合物中，所述分离膜优选为分子筛碳薄膜。
根据本发明，进一步提供一种由前述任一分离膜-多孔材料复合体构成的并且能够从乙醇中分离水的陶瓷过滤器。另外，提供一种陶瓷过滤器，其由前述任一分离膜-多孔材料复合体构成，并且能够在分子水平下分离例如除了水和乙醇等液体混合物之外的氧气和氮气等气体混合物。
根据本发明，还提供一种用于制备包括多孔材料和形成在所述多孔材料表面上的分离膜的复合物的方法，其中，在制备多孔材料之后，所述多孔材料经受以下步骤：在压力施加到所述多孔材料的孔内部的状态下，使后来变成分离膜的分离膜溶液或前体溶液与多孔材料的表面接触至少一次，以将所述复合物层的厚度保持在预定水平。
在用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法中，优选在前面提到的步骤中的所述接触通过将多孔材料浸渍到后来变成分离膜的分离膜溶液或前体溶液中(浸渍法)进行。
在用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法中，还优选压力通过将加压气体供到所述多孔材料的孔中来施加。
在用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法中，压力优选为1到1000kPa，更优选为10到500kPa，并且特别优选为50到100kPa。
用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法适于使用在多孔材料具有整体形状的情况中。
用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法适于使用在分离膜为分子筛碳薄膜的情况中。
根据本发明，还提供一种用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法，其中，所述方法包括以下步骤：在通过将加压气体供到孔中来将1到1000kPa的压力施加到多孔材料的孔内部的情况下，使后来变成分离膜的分离膜溶液或前体溶液与所述多孔材料的表面接触。
由于形成在多孔材料和分离膜之间的界面处的复合物层在本发明的分离膜-多孔材料复合物中具有1mm或更小的厚度，因此包括复合物层部分的分离膜的全部厚度与如各种类型的过滤器传统具有的分离膜-多孔材料复合体相比较较薄。由于复合物层具有小的分离膜有效区域，因此其具有特别大的压力损失。而且，由于复合物层部分较厚，因此传统的过滤器具有大的压力损失。因此，其中使用本发明的分离膜-多孔材料复合物的过滤器在混合物分离时具有合计小的压力损失和高流量。
在用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法中，多孔材料经受以下步骤：在压力施加到多孔材料的孔内部的状态中，使后来变成分离膜的前体溶液与多孔材料的表面接触至少一次。当后来变成分离膜的前体(precursor)溶液与多孔材料的表面接触时，多孔材料的孔内部处于加压状态。因此，用于前体的溶液(后文有时称为前体溶液)很难从多孔材料的表面渗入孔中，并且几乎所有的前体溶液保留在多孔材料的表面上，并且形成分离膜，同时非常薄的复合物层形成在其间的界面处。因此，根据用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法，具有均匀厚度的非常薄的复合物层可形成在多孔材料和分离膜之间的界面处。而且，与在没有使多孔材料的孔内部加压的情况下制备的分离膜相比较，包括与多孔材料复合形成的复合物层部分的整个分离膜可具有均匀的厚度，并且当然可制成很薄。
另外，在用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法中，由于包括复合物层的整个分离膜可形成得很薄，因此仅需要少量的用于形成分离膜的前体溶液。
而且，在用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法中，可能使用浸渍法作为优选模式，其中多孔材料浸渍在后来变成分离膜的前体溶液中。即使使用该方法，分离膜在多孔材料表面上没有形成得较厚，没有产生降低流量的因素。
即使通过本发明的用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法，可获得类似于通过将前体渗入多孔材料的孔中，同时将压力施加到多孔材料的孔中制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法的效果。即，作为用于制备本发明分离膜-多孔材料复合物的方法的实施例，包括本发明的用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法。
由于可获得本发明的分离膜-多孔材料复合物，因此本发明的用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法和用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法表现出出色的效果。
由于通过应用本发明的用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法或用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法制备的本发明的分离膜-多孔材料复合物在将压力施加到多孔材料的孔中以控制前体溶液从多孔材料的表面渗入孔中的情况下制备，因此包括复合物层部分的整个分离膜较薄，并且具有均匀的厚度。因此，本发明的分离膜-多孔材料复合物除了上面描述的高流量外，在选择性方面也很出色。
如果具有多孔材料和形成在所述多孔材料表面上的分离膜的复合物(分离膜-多孔材料复合物)通过传统方法，例如其中压力没有施加到多孔材料的孔中的浸渍法制备，代替使用本发明的用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法或用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法，则后来变成分离膜的前体溶液从多孔材料的表面渗入孔中。由于在渗透范围中具有由多孔材料的凹凸表面造成的差异，因此有时不可能获得具有均匀厚度的分离膜。使用这样的分离膜-多孔材料复合物的过滤器无论如何具有变差的分离性能。但是，根据通过本发明的用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法或用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法制备的本发明的分离膜-多孔材料复合物，不会产生这样的问题，并且可获得具有满意流量和满意选择性的过滤器。
通过本发明的用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法或用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法制备的本发明的分离膜-多孔材料复合物可具有均匀厚度的薄膜，没有形成如日本专利No.3647985中公开的溶胶层。因此，其可表现出甚至对于具有相对小分子量的系列的高选择性和工业上的高使用性，例如CO₂/CH₄，N₂/O₂和H₂O/EtOH。由于不存在由溶胶层造成的压力损失的影响，因此流量也很高。另外，即使在溶胶层上形成分离膜的情况中，通过使用本发明的用于在多孔材料表面上形成分离膜的方法或用于制备本发明的分离膜-多孔材料复合物的方法，仍可抑制分离膜的成分渗入溶胶层中，并且由此可获得高流量。
附图说明
图1是显示用于形成碳薄膜的设备的全部机械和工具的框图；
图2是显示图1中所示设备的容器内部的详细视图；
图3是显示示例(对比示例1)中多孔材料的横截面的照片；
图4是显示示例(示例1)中多孔材料的横截面的照片；
图5是显示本发明分离膜-多孔材料复合物的整个实施例的立体视图。
图6是显示本发明分离膜-多孔材料复合物的实施例的胞室的内壁横截面的放大部分的示意图。
附图标记说明
1：分离膜-多孔材料复合物，2：隔壁，15&16：端面，17：外周面，20：容器，22：密封剂，23：衬垫，24：加压气体，25：前体(precursor)溶液，26：罐，27：调节阀，28：泵，61：多孔材料，62：基底，63：中间层，64：密集层，65：复合物，66：碳薄膜
具体实施方式
下文将参照附图描述本发明的实施例。但是，本发明决不限于这些实施例，并且在本领域技术人员的基础上，可将落在不偏离本发明主旨的范围内的各种改变、修改、改进和更换添加到这些实施例。例如，附图显示了本发明的优选实施例。但是，由附图或附图中显示的信息显示的实施例没有将限制强加在本发明上。在执行或检查本发明时，可采用本说明书描述的类似方式或等同替代。但是优选和适当的方式如下所述：
首先将描述本发明的分离膜-多孔材料复合物。图5和6为显示本发明分离膜-多孔材料实施例的视图。图5是显示整体的立体视图，图6是显示胞室的内壁横截面的放大部分的示意图。
图5中所示的分离膜-多孔材料复合物1具有总体上圆柱状外形和沿轴向具有构成流体通道的多个胞室(cells)13的整体形状(类似莲藕状)。由为多孔体61的隔壁12分开的每一个胞室13具有垂直于轴向的圆形横截面。胞室13的内壁表面上形成分子筛碳薄膜的碳薄膜66。内壁表面意指隔壁12的表面，其基本上形成胞室13的开放空间。
在分离膜-多孔材料复合物1中，例如，当作为分离目标的水和乙醇混合物从入口侧上的端面15被引入到胞室13中时，构成混合物的水由形成在胞室13的内壁表面上的碳薄膜66选择性地分离，穿过隔壁12，并且在混合物到达出口侧上的端面16之前从分离膜-多孔材料复合物1的最外周面17排出。即，混合物可分为作为一种物质的水和作为另一种物质的乙醇。因而，分离膜-多孔材料复合物1可例如用作具有用于水和乙醇的高分离性能的过滤器。
如图6中所示，分离膜-多孔材料复合物1为具有多孔材料61(隔壁12)和作为形成在多孔材料61(隔壁12)表面上的分离膜的碳薄膜66的复合物。多孔材料61从内侧由具有平均微粒直径为10到100μm且平均孔径为1到30μm的基底62、具有平均孔径为0.1到3μm的中间层和具有平均孔径为0.01到0.5μm的密集层64构成。碳薄膜66形成在密集层64的表面上。复合物65形成在密集层64(多孔材料61)和碳薄膜66的界面处，并且具有0.00001到1mm的厚度。
接下来将通过制备前述分离膜-多孔材料复合物1的情况的示例描述用于制备分离膜-多孔材料复合物的方法。通过说明，将描述用于在本发明的多孔材料表面上形成分离膜的方法。首先，通过已知方法获得多孔材料61。例如，具有整体形状的基底62通过使多孔材料经受挤压成型，并且随后通过烧结形成。然后，使用多孔材料通过过滤膜形成方法在基底62的表面上形成中间层63和密集层64，随后通过烧结获得多孔材料61。其中形成中间层63和密集层64的基底62的表面为胞室13的内壁表面。
作为用于基底62的多孔材料，可使用铝，因为几乎没有由腐蚀或温度变化造成的孔径变化，并且可获得足够的强度。代替铝，可采用堇青石、莫来石、碳化硅等。
作为用于中间层63和密集层64的多孔材料，可使用与用于基底62的相同的材料。微粒，例如形成中间层63的铝微粒具有比例如形成基底62的铝微粒的微粒更小的平均微粒直径；微粒，例如形成密集层64的铝微粒具有比例如形成中间层63的铝微粒的微粒更小的平均微粒直径。当中间层63和密集层64通过过滤膜形成方法形成时，每一种多孔材料用作通过混合具有0.3到10μm的期望平均微粒直径的铝微粒等框架微粒、玻璃粉粉末烧结助剂和具有例如预定比率水的溶剂的粘接剂获得的浆料(slurry)。期望浆料相对于构成浆料的无机物含量具有2到10％质量百分比含量的粘接剂。
接下来，碳薄膜66(分离膜)形成在上面获得的多孔材料61的表面上。其中形成碳薄膜66的多孔材料61的表面为之前形成中间层63和密集层64的胞室13的内壁表面和隔壁12的表面。碳薄膜66可通过使碳薄膜66的前体溶液与多孔材料61的表面接触形成薄膜来形成，所述薄膜在约400到1000℃，优选约700℃在氮气氛中碳化。碳化可在代替氮气氛的氩、氦等还原气氛中，在真空状态中进行。当碳化在低于400℃的温度下进行时，作为分子筛薄膜的选择性和渗透性比率可能由于不充分的碳化而降低。另一方面，当碳化在高于1000℃下进行时，渗透率可能由于孔直径的收缩而降低。碳薄膜66可在一次或重复操作中形成。
图1和2是显示用于通过浸渍法形成碳薄膜66的设备的视图。图1是显示全部机械和工具的框图，图2是显示图1中所示的容器内部的详细视图。图1中所示的设备10形成用于将多孔材料61浸渍到前体溶液25中的相同的条件。设备10由其中具有多孔材料61的容器20、存储前体溶液25的罐26、用于将前体溶液25从罐26供到容器20的泵28和用于调节被从未示出的加压气体供给单元发送到容器20的加压气体24的压力的调节阀27构成。如图2中所示，在容器20中装有具有端面15和16的多孔材料61，在端面15和16由衬垫23与外周面17隔离的状态中，所述端面15和16都由玻璃材料密封剂22密封。
使用图1和2中所示的设备，在多孔材料61如上所述装入容器20中的状态中，加压气体通过操纵调节阀27注入多孔材料61的孔中。加压气体在1到1000kPa的压力下注入。这使得多孔材料61中的压力也约1到1000kPa，即使在多孔材料61中产生压力损失。然后，操作泵28来将前体溶液25供到胞室13的内部，例如从装在容器20中的多孔材料61的端面16侧到端面15侧。然后，泵28停止打开，或泵28反向操作来将过剩的前体溶液25从胞室13去除。因而，由前体溶液25形成的后来将变成碳薄膜66的薄膜可形成在胞室13的内壁表面上(多孔材料61的表面)。由于多孔材料61的孔的内部此时由加压气体加压，因此抑制前体溶液渗入多孔材料61(密集层64)的内部(孔的内部)，并且不形成厚的复合层65。含有复合物层65部分的碳薄膜66为具有均匀厚度的平直薄膜，并且由此可获得高分离因子，同时抑制流量降低。
为了形成作为分离膜的碳薄膜66，可采用例如旋涂或喷涂等方式代替浸渍法作为使前体溶液25与多孔材料61的表面接触的方式。在多孔材料具有如本实施例的整体形状的情况下，碳薄膜可容易地通过浸渍法形成。这里，术语“前体”意思是能够在喷涂或浸渍后通过例如烧结产物转变为分离膜的材料。因而，在碳薄膜的情况中，前体包括例如酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、呋喃树脂、聚酰亚胺树脂和环氧树脂的热固树脂；例如聚乙烯的热塑树脂；纤维素树脂，或这些树脂的前体物质。
因而，用于碳薄膜66的前体溶液25可通过将上面提到的材料的任意一种溶解到例如甲醇、丙酮、四氢呋喃、NMP和甲苯的有机溶剂；水等中来制备。当形成前体溶液25的薄膜时，根据含在溶液中的树脂种类，可采用适当的热处理。氩、氦或氮可用作加压气体24。当然，硅溶胶可指定为用于分离膜的溶液的示例性示例。其他的用于碳薄膜的前体可包括用于形成沸石薄膜的原材料，所述沸石薄膜在将沸石籽晶应用在多孔材料上之后通过使用热水合成(hydrothermal synthesis)形成。
在本说明书中，平均孔直径(μm)通过汞渗入法测量。平均孔直径为使用X射线透射式微粒尺寸分布测量设备(在下面描述的示例中为由ShimazuCorporation生成的Sedigraph 5000-02型)测量的50％微粒直径值。
示例
下文将在示例的基础上更详细地描述本发明。但是，本发明决不限于这些示例。
示例1
尽管通过挤压和烧结形成，但是制备的一种具有整体形状的基底，具有10到100μm的平均微粒直径和1到30μm的平均孔直径。接下来，在基底胞室的内壁表面上，通过过滤膜形成方法沉积具有0.3到10μm平均微粒直径的铝微粒，随后通过烧结来形成具有10到1000μm的厚度和0.1到3μm的平均孔尺寸的中间层。在中间层上，通过过滤膜形成方法进一步沉积具有0.3到1μm平均微粒直径的铝微粒，随后通过烧结来形成具有1到100μm厚度和0.01到0.5μm平均孔直径的密集层。因而获得多孔材料。
接下来，使用图1和2中所示的设备10，具有1kPa压力的氦气被注入多孔材料的孔中，并且通过加压孔内部，碳薄膜前体溶液通过浸渍法形成在多孔材料胞室的内壁表面上，并且在氮气氛中在700℃下碳化，以进一步在密集层上形成碳薄膜。因而获得分离膜-多孔材料复合物。
上面获得的分离膜-多孔材料复合物通过水-乙醇全蒸发(pervaporation)法评估。作为测试条件，H₂O:EtOH的比率为10:90％质量百分比，并且所提供的液体具有75℃的温度。表1显示用于形成碳薄膜的前体溶液的消耗量和全蒸发性能(分离因子和流量)。另外，图4显示在多孔材料胞室内壁表面上形成碳薄膜前体溶液的步骤中多孔材料横截面的照片。在示例1中，两个分离膜-多孔材料复合体在相同的条件下制备，并且图4显示了其中一个的横截面照片。
示例2
分离膜-多孔材料复合物以与示例1中相同的方式制备，不同之处在于孔内部由具有50kPa压力的氦气加压并且注入多孔材料的孔中。分离膜-多孔材料复合物在与示例1中相同的条件下通过水-乙醇全蒸发法评估。表1显示了用于形成碳薄膜的前体溶液消耗量和全蒸发性能(分离因子和流量)。
示例3
分离膜-多孔材料复合物以与示例1中相同的方式制备，不同之处在于孔内部由具有100kPa压力的氦气加压并且注入多孔材料的孔中。分离膜-多孔材料复合物在与示例1中相同的条件下通过水-乙醇全蒸发法评估。表1显示了用于形成碳薄膜的前体溶液消耗量和全蒸发性能(分离因子和流量)。
示例4
分离膜-多孔材料复合物以与示例1中相同的方式制备，不同之处在于孔内部由具有1000kPa压力的氦气加压并且注入多孔材料的孔中。分离膜-多孔材料复合物在与示例1中相同的条件下通过水-乙醇全蒸发法评估。表1显示了用于形成碳薄膜的前体溶液消耗量和全蒸发性能(分离因子和流量)。
对比示例1
两个分离膜-多孔材料复合体以与示例1中相同的方式制备，不同之处在于孔内部没有加压，分离膜通过渗入前体溶液形成。分离膜-多孔材料复合体在与示例1中相同的条件下通过水-乙醇全蒸发法评估。表1显示了用于形成碳薄膜的前体溶液消耗量和全蒸发性能(分离因子和流量)。另外，图3显示了在多孔材料胞室内壁表面上形成碳薄膜前体溶液的步骤中多孔材料横截面的照片。在对比示例1中，两个分离膜-多孔材料复合体在相同的条件下制备，并且图3显示了其中一个的横截面照片。如从图3中可知，可观察到围绕孔存在的黑色染色的相对较厚层，而在上面提到的图4的横截面的情况中，几乎观察不到围绕孔存在的黑色染色的厚层。该差别能在过滤性能中带来大的改进。
对比示例2
分离膜-多孔材料复合物以与示例1中相同的方式制备，不同之处在于孔内部由具有1500kPa压力的氦气加压并且注入多孔材料的孔中，分离膜通过渗入前体溶液形成。分离膜-多孔材料复合物在与示例1中相同的条件下通过水-乙醇全蒸发法评估。表1显示了用于形成碳薄膜的前体溶液消耗量和全蒸发性能(分离因子和流量)。
表1