聚醚酰亚胺中空纤维气体分离膜及其结构的研究

摘要

以聚醚酰亚胺 ( PEI)为膜材料 ,N-甲基吡咯烷酮 ( NMP)为溶剂 ,采用干 /湿法纺丝技术制备出 PEI中空纤维气体分离膜 ,研究了不同芯液组成和中空纤维热处理对 O2 /N2 、N2 /N2 和 He/N2膜性能的影响。当芯液组成为 m( NMP)∶M( H2 O) =1 9∶ 1时 ,涂层的 PEI中空纤维膜气体分离性能如下 :αO2 / N2 =4.2 2 ,αHe/ N2 =83.9,αH2 / N2 =1 65 ,J0 2 =3.2 5 GPU,JHe=64.6GPU和 JH2 =1 2 7GPU;该膜经过 1 5 0°C热处理 1 h后 ,其气体分离性能如下 :αO2 / N2 =7.5 7,αH2 / N2 =30 4 ,αH2 / N2 =5 1 2 ,J0 2 =0 .833GPU,JHe=33.4GPU和 JH2 =5 6.3GPU。通过扫描电镜的膜结构 ,分析了中空纤维膜制备中的相转化过程。此外 ,讨论了 PEI中空纤维共混膜的机械性能。