氨基MIL-101(Cr)强化CO2分离性能的混合基质膜优化制备

摘要

cqvip:金属有机骨架MIL-101(Cr)是大孔径、高孔隙率的新型膜材料,可显著提升混合基质膜的CO2渗透性,但其掺杂会明显降低选择性,有两方面原因:有机配体的CO2亲和性较低;填料干燥活化后再分散性差,易团聚形成缺陷。对此,首先以氨基对苯二甲酸为配体合成氨基MIL-101(Cr),提高溶解选择性,再采用先浇铸-后活化的制膜工艺,减少团聚缺陷。红外测试表明氨基填料成功合成;扫描电镜表明膜中填料分布均匀。掺杂15%(质量)氨基MIL-101(Cr)的乙基纤维素混合基质膜,CO2渗透系数达到200 barrer,比MIL-101(Cr)膜提高11.2%,较纯聚合物膜提高133.1%;同时,CO2/N2选择性达到23.9,比MIL-101(Cr)膜提高25.8%,较纯聚合物膜提高17.1%。综上,采用先浇铸-后活化的制膜工艺掺杂氨基MIL-101(Cr)填料,可同时提高混合基质膜的CO2渗透性和选择性。