[发明专利]制造碳分子筛膜的改进方法

权利要求书

1.一种制造碳分子筛膜的方法，其包含，

(i)提供前体聚合物；

(ii)将所述前体聚合物加热至热解温度，其中所述前体聚合物经历热解以形成所述碳分子筛膜；

(iii)在真空下或在受控气氛中将所述碳分子筛膜冷却至低于或等于50℃的冷却温度；和

(iv)在所述冷却后，将所述碳分子筛膜在再加热气氛下加热至至少250℃至至多400℃的再加热温度持续15分钟至48小时的再加热时间，并且

然后

(v)冷却回至50℃以下。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述再加热温度为275℃至350℃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述再加热时间为30分钟至2小时。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述冷却温度为20至30℃。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述再加热气氛为惰性气体、氮气、空气或其混合物。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述前体聚合物为聚酰亚胺。

7.一种碳分子筛膜，其包含具有拉曼G和D峰的碳膜，其中所述G峰的波数为至少1588cm^-1，并且所述D峰与所述G峰的强度比为至多1.12，在532nm的拉曼激发波长下测定，

其中通过根据权利要求1-6中任一项所述的方法制备所述碳分子筛膜。

8.根据权利要求7所述的碳分子筛膜，其中所述碳分子筛膜的丙烯渗透率大于20。

9.根据权利要求8所述的碳分子筛膜，其中所述碳分子筛膜的丙烯渗透率大于25。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的碳分子筛膜，其中所述碳分子筛膜的选择性为至少10。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的碳分子筛膜，其中所述碳分子筛膜具有不对称结构。

12.根据权利要求11所述的碳分子筛膜，其中所述碳分子筛膜为不对称中空碳纤维。

13.一种用于分离具有多个较小气体分子和多个较大气体分子的气体进料中的气体的方法，其包含

(i)提供碳分子筛膜，碳膜具有拉曼G和D峰，其中所述G峰的波数为至少1588cm^-1，并且所述D峰与所述G峰的强度比为至多1.12，在532nm的拉曼激发波长下测定；和

(ii)使所述气体进料流过所述碳分子筛膜，以产生具有增加浓度的较小气体分子的第一料流和作为具有增加浓度的另一种气体分子的第二料流，

其中通过根据权利要求1-6中任一项所述的方法制备所述碳分子筛膜。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述气体进料由乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、甲烷、丁烷或丁烯中的至少两种构成。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述气体进料由乙烯、乙烷、丙烯或丙烷中的至少两种构成。