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本论文利用微孔材料的分子筛分的尺寸限制效应,选用两种类型的微孔材料为分离介质,以聚砜(PSF)为基质,通过共混及干湿法纺丝工艺,制备了两种混合基质中空纤维膜,并研究了它们的气体分离性能。首先以多孔芳香骨架材料PAF-56P为分离介质,纺制了PAF-56P/PSF复合中空纤维膜。PAF-56P由三角形的三聚氯氰和线形的对三联苯单体通过交叉耦合反应聚合制得,固体核磁(NMR)和红外光谱(IR)表征表明PAF-56P具有扩展的共轭框架结构。PAF-56P的比表面积为553.4 m2.g-,平均孔径为1.2 nm。通过共混和干湿法纺丝成功制得了PAF-56P/PSF非对称中空纤维膜,扫描电镜测试(SEM)显示,PAF-56P粒子嵌入聚砜形成连续复合膜。PAF-56P骨架中含有丰富的N原子,将增强骨架与酸性气体分子的相互作用,提高中空纤维膜的气体分离性能。混合气体的分离测试证实,PAF-56P较强的CO2吸附性能和大的孔径尺寸使PAF-56P/PSF复合膜在分离二元混合气体C02/N2过程中展现了较好的CO2渗透能力,通量介于93-141 GPU之间,C02/N2分离比达到了38.9。此外,通过对温度和压力对气体分离的影响研究表明,在选定温度区间,提高温度使PAF-56P/PSF复合膜的气体分离性能小幅降低,提高气体压力对气体分离效果也有较弱的影响,说明PAF-56P/PSF复合膜具有较好的热力学和机械稳定性。较高的分离比、良好的稳定性、简单成熟的制备工艺,有望使PAF-56P/PSF复合中空纤维膜在工业废气中分离C02发挥重要作用。其次,以氰基咪唑骨架材料为分离介质,纺制了CIF-1/PSF复合中空纤维膜。CIF-1是由一价铜离子与二氰基咪唑配位形成的新型金属有机骨架材料,具有均匀有序的孔道结构,孔径为1.0 nm,比表面积为772.2 m2.g-,骨架中含有金属离子和丰富的氮原子,适合作为气体分离材料。CIF-1/PSF复合膜的XRD谱图和SEM图片表明,CIF-1晶体成功的混入PSF中空纤维膜中,气体压力保持0.18MPa测试,含3 wt% CIF-1的中空纤维膜对C02/S2混合气体的分离系数最高,达到28,CO2通量高达131.6 GPU。压力的影响研究表明,气体压力由0.16 MPa升高到0.20 MPa,, CO2的通量由101.6 GPU升高到了153.1 GPU,分离比从30.8降为17.8,渗透率和分离比波动性较大。