【摘 要】
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从合成气(主要是CO2和H2)中高效分离CO2应用广泛.与其它分离方法相比，膜分离具有耗能低、占地面积少和操作方便等优点，因此膜分离CO2技术引起了研究者们的广泛关注，但是膜高压下的CO2/H2选择透过性能需要进一步提高.混合基质膜广泛用于CO2分离，为进一步提高其高压下的CO2/H2选择透过性能，我们利用线性聚合物和改性蒙脱石制备了一种具有贯通通道的混合基质膜[1]，制备工艺如下.首先，将一种线
【机 构】
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天津大学化工学院化学工程研究所、天津化学化工协同创新中心,化学工程联合国家重点实验室(天津大学)、天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室、天津,300072
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从合成气(主要是CO2和H2)中高效分离CO2应用广泛.与其它分离方法相比，膜分离具有耗能低、占地面积少和操作方便等优点，因此膜分离CO2技术引起了研究者们的广泛关注，但是膜高压下的CO2/H2选择透过性能需要进一步提高.混合基质膜广泛用于CO2分离，为进一步提高其高压下的CO2/H2选择透过性能，我们利用线性聚合物和改性蒙脱石制备了一种具有贯通通道的混合基质膜[1]，制备工艺如下.首先，将一种线性聚合物固定在聚砜超滤膜上，这种线性聚合物的链段在溶剂中自由伸展且相互之间近似平行；然后，用一种硅烷偶联剂连接聚合物链段和改性蒙脱石的片层，这样可使改性蒙脱石中的片层间隙平行于聚合物链段，则层间隙可认为是垂直贯通膜的.改性蒙脱石片层的表面羟基可与CO2发生可逆作用，在一定压力范围内，使CO2优先吸附在层间隙中，并限制了H2的吸附.因此，改性蒙脱石的层间隙在一定压力范围内是CO2的高速传递通道.对于CO2/H2混合气(体积比为40/60)，当原料气压力不高于3.0 MPa时，这种膜具有高的CO2/H2选择透过性能.
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以2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6FDA)作为二酐单体,2,4-二氨基苯磺酸锂盐(MPDSALi)为二胺单体,采用溶液共缩聚方法合成了含金属离子的聚酰亚胺(6FDA-MPDSALi),该聚酰亚胺能溶于DMF、DMAc、NMP等极性非质子溶剂中,具有较好的成膜性.测试了N2、 O2、 CH4、CO2四种气体在该聚酰亚胺致密膜中的渗透性能.结果 显示,6FDA-MPDSALi具有优异的
低浓度的聚乙烯亚胺(PEI)水溶液在商业化的聚酰胺膜表面静电单层自组装,制备出同时具有高CO2渗透速率和高CO2/N2选择性的二氧化碳促进传递膜,自组装后,不需要任何后处理,膜可直接用于进一步的渗透实验中.影响改性膜性能的主要因素有进料气体压力,PEI溶液浓度,PEI的pH值以及改性泵压.实验结果表明,在不同进料压力(0.1-0.5MPa)下,当PEI浓度为50mg/L,PEI溶液pH为8-9,改
采用9,9-双(4-氨基苯基)芴和对苯二甲醛作为聚合单体缩聚制得一种具有可溶性的芴基型聚希夫碱.将芴基型聚希夫碱作为前驱体,利用其高温热交联的特性制备出一种具有笼型拓扑结构微孔的聚希夫碱气体分离膜.采用傅立叶变换红外光谱仪、热电X射线光电子能谱仪、核磁共振谱仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对聚希夫碱微孔膜的结构和形貌进行了表征,膜材料的微孔特性采用全自动比表面积及微孔物理吸附仪进行分析,并深入研究
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