多孔材料表面修饰聚酰亚胺非对称混合基质膜对CO2/N2和CO2/CH4的气体分离

摘要

兼具高通量和高选择性的气体分离膜是研究膜分离材料的目标.采用相转化法制备了聚酰亚胺非对称膜,并将其作为基底膜材料,分别在其表面修饰掺有金属有机框架材料Cu3(BTC)2(1,3,5-均苯三甲酸合铜),沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8以及镁铝水滑石MgAI-LDHs的聚酰胺酸溶液,经热亚胺化后制成非对称混合基质膜.研究了该系列非对称混合基质膜的结构特性和对CO2、CH4和N2气体分离性能;考察了ZIF-8的掺杂量对非对称混合基质膜透气性能的影响.结果表明非对称聚酰亚胺膜的表面修饰可有效地改变膜的表面性质,掺杂ZIF-8的非对称混合基质膜气体的透气性能和选择性都增加,且掺杂量为5％(W)时CO2/N2和CO2/CH4的理想选择性分别高达24和83,为合成高效的CO2分离膜提供了借鉴.