【摘 要】
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混合基质气体分离膜结合了有机膜和无机膜两者的优势,同时具有良好的成膜性和气体渗透分离性能.其中金属-有机骨架材料(MOFs)由于具有大比表面积、高孔隙率和可调的孔结构,被认为是理想的分散相材料,并广泛用于制备混合基质膜.但是,非对称混合基质膜(尤其非对称混合基质中空纤维膜)的气体分离性能并没有像致密混合基质膜有大幅度提高.这主要是因为一方面膜制备时填料颗粒影响了相分离过程,另一方面颗粒容易对非对称
【机 构】
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中国科学院大连化学物理研究所,大连,116023;中国科学院大学,北京,100049 中国科学院大
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混合基质气体分离膜结合了有机膜和无机膜两者的优势,同时具有良好的成膜性和气体渗透分离性能.其中金属-有机骨架材料(MOFs)由于具有大比表面积、高孔隙率和可调的孔结构,被认为是理想的分散相材料,并广泛用于制备混合基质膜.但是,非对称混合基质膜(尤其非对称混合基质中空纤维膜)的气体分离性能并没有像致密混合基质膜有大幅度提高.这主要是因为一方面膜制备时填料颗粒影响了相分离过程,另一方面颗粒容易对非对称膜的超薄皮层造成缺陷.因此,非对称混合基质膜的制备必须考虑MOFs的非溶剂效应及其与聚合物的相互作用.本文先通过功能化改性MOFs,改善颗粒的分散效果,并提高颗粒与聚合物基质的相容性,然后将其均匀分散到纺丝液中,采用干-湿相转化法制备混合基质中空纤维膜,系统考察了功能化MOFs在不同纺丝条件下(包括干纺距离、芯液组成等)对膜结构和性能的影响.气体渗透测试结果表明：含有功能化MOFs中空纤维膜的渗透速率和选择性比纯聚醚酰亚胺中空纤维膜都有明显提高；并且,当干纺距离为2 cm、芯液组成为50 wt％ NMP/50 wt％ H2O时,膜的性能达到最佳,其渗透速率和选择性分别提高了152.6％和36.4％.
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为克服丙烯/氮气混合气分离渗透速率与选择性相互克制的矛盾,本文成功制备了纳米MIL-101晶体,并将其引入PDMS制备成分散性和相容性良好的混合基质膜.所制备MIL-101颗粒尺寸约140 nm,并具有超高的BET比表面积,＞3000 m2/g,孔容积达1.95 cm3/g,尤其对丙烯、丙烷具有的优于PDMS的吸附量和吸附选择性.分离性能测试表明,MIL-101/PDMS的渗透速率和分离因子随MI
以聚四氟乙烯(PTFE)双向拉伸膜为导电膜基膜,以多壁碳纳米管(MWCNTs)或其与石墨烯的混合物为导电基质,采用真空抽滤法制备PTFE导电微孔膜.将其用于电场辅助减压膜蒸馏(EVMD)过程,研究导电膜的抗污染性能.在EVMD过程中,PTFE导电膜为阴极,不锈钢网为阳极.研究了导电基质单位面积负载量(PULAM)对膜导电性能、膜气通量等性能的影响,同时研究了EVMD过程中间歇电场强度以及腐植酸浓度
气体分离膜是一种“绿色技术”，并且具有分离效率高、能耗低、操作简单、装置紧凑、运行可靠性高等特点。聚合物膜由于价格低廉，易于加工，环境友好型等诸多优点，已经在气体分离领域引起广泛的关注，但是其气体渗透率较低。无机物膜有很高的气体透过性和选择性，但是其强度差，难加工，且价格昂贵。聚合物-无机纳米粒子复合膜相对于纯聚合物膜，结合了聚合物膜和无机物膜的优点，表现出高通量、高选择性的特性。但是，无机纳米粒
我国大气污染主要由化石燃料燃烧引起,燃烧排放的SO2会对环境产生一系列的危害.控制烟气中的SO2成为建设环境友好型社会的迫切要求,吸附法作为一种有效的烟气脱硫方法,具有很好的应用前景.本文主要以石墨粉为原料通过Hummers法成功制备了氧化石墨烯(GO),用不同胺类物质对其进行改性成功制备了乙醇胺-GO、二乙醇胺-GO、三乙醇胺-GO,并考察了三者对SO2的吸附性能.以PVDF膜为载体,通过共混制
离子液体支撑液膜对CO2同时具有较高的渗透通量和选择性，在CO2分离领域具有广阔的应用前景.本研究在多孔Al2O3基底上构筑孔径均一的介孔聚合物层，并作为支撑液膜的基膜，解决用常规微滤膜作基底的支撑液膜稳定性低的问题.当跨膜压差为2.5 atm的时候，纯气的理想选择性可达到40以上，混合气分离因子达26(CO2与N2体积比为1∶1).而且，支撑液膜在跨膜压差为1.5 atm下稳定运行40 h以上，
本文将水滑石(HT)引入促进传递膜材料聚乙烯基胺(PVAm)中,在聚砜(PSf)支撑体上制备PVAm/HT混合基质膜.采用柔韧性好的PVAm膜材料作为聚合物基质易于制备出具有高渗透速率的混合基质膜.而水滑石可以在膜内形成高速传递通道,可移动的碳酸盐能与CO2进行活化反应,提高膜的CO2/N2的分离因子.同时,畅通的HT通道有利于CO2的快速传递,进一步提高膜的渗透速率.此外,HT层间的电荷对可移动
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本研究首先以二苯并-18-冠-6(DB18C6)为原料,通过硝化反应及催化氢化合成反式-二氨基二苯并-18-冠-6(trans-DAmDB 18C6)。其次以六氟二酐(6FDA)为二酐单体,DAmDB18C6、二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,通过溶液缩聚和化学亚胺化的方法合成共聚聚酰亚胺类自聚微孔聚合物,通过红外光谱、核磁共振和热重分析对膜材料进行表征。结果 表明,自聚微孔聚合物膜材料性能良好。
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