[发明专利]一种用于气体分离的混合基质膜及其制备方法与应用有效

专利信息
申请号: 202010002734.9 申请日: 2020-01-02
公开(公告)号: CN111111479B 公开(公告)日: 2021-05-18
发明(设计)人: 任吉中;赵丹;伍勇东;邓麦村 申请(专利权)人: 中国科学院大连化学物理研究所
主分类号: B01D71/82 分类号: B01D71/82;B01D69/02;B01D67/00;B01D53/22
代理公司: 大连东方专利代理有限责任公司 21212 代理人: 毛薇;李馨
地址: 116000 辽宁*** 国省代码: 辽宁;21
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 用于 气体 分离 混合 基质 及其 制备 方法 应用
【说明书】:

发明提供一种用于气体分离的新型混合基质膜,所述混合基质膜由聚合物基质和有机填料组成。有机填料含苯环同时含有酯基、醚基、羰基、羟基、羧基、腈基基团中的至少一种,可同时提高混合基质膜对渗透组分的溶解性和扩散性,有效提高混合基质膜的气体渗透性能,同时由于苯环的引入可有效改善混合基质膜的耐温性。本发明制备的混合基质膜具有良好的气体分离性能,尤其适于CO2的分离。

技术领域

本发明属于气体分离膜技术领域,具体涉及一种用于气体分离的混合基质膜及其制备方法与在CO2或O2气体分离中的应用。

背景技术

社会经济发展需要消耗大量的化石能源,由此引起的环境污染及温室效应是目前全球面临的重要问题。CO2是一种重要的温室气体,针对CO2的捕集与转化是目前的研究热点之一。

气体膜分离技术是CO2捕集与分离的一项重要技术,气体分离膜目前应用较广泛的是聚合物膜,根据其玻璃化转变温度可分为玻璃态聚合物和橡胶态聚合物,典型的代表为聚砜、聚酰亚胺、硅橡胶等。CO2具有四极矩特性,可与极性基团发生较强的相互作用,在膜中引入这类基团或者引入含有这类基团的物质制备混合基质膜可有效提高膜对CO2的溶解性从而提高对CO2的渗透性能。目前研究最广泛的亲CO2基团为醚氧(EO)基团,且研究最多的为低分子量PEO(聚氧化乙烯)。虽然低分子量PEO可以有效提高膜对CO2的渗透性能,但是存在小分子稳定性的问题。开发兼具高渗透分离性和良好稳定性CO2分离膜材料是促进其应用的重要环节。

发明内容

基于以上背景技术,本发明的目的在于提供一种从填料自身结构着手提高混合基质膜稳定性和渗透性方法,本发明从材料本身出发,通过苯环基团的引入从源头提高材料的热稳定性并同时通过酯基、醚基等亲CO2的基团的引入提高混合基质膜对CO2的渗透分离性能。具体采取如下技术方案:

本发明一方面提供一种用于气体分离的混合基质膜,所述的混合基质膜包括聚合物基质和有机填料,所述的混合基质膜优选为聚合物基质和有机填料;所述有机填料含有苯环和亲CO2基团;所述混合基质膜中,有机填料的含量为0.1~80wt%,通过对有机填料结构的设计(引入同时含有苯环和亲CO2基团的有机填料)可同时提高混合基质膜的渗透分离性和稳定性,所述填料的引入可提高混合基质膜对渗透组分的溶解性和扩散性,有效提高混合基质膜的气体渗透性能。所述苯环的引入可有效改善混合基质膜的耐温性。

基于以上技术方案,优选的,所述聚合物基质可为玻璃态聚合物也可为橡胶态聚合物,包括但不限于聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚-b-酰胺、聚氨酯、聚氧化乙烯-聚酰亚胺嵌段共聚物。

基于以上技术方案,优选的,所述有机填料含有苯环同时含有亲CO2基团尤其是酯基、醚基、羰基、羟基、羧基、腈基基团中的一种或多种,可同时提高混合基质膜对渗透组分的溶解性和扩散性,有效提高混合基质膜的气体渗透性能,同时苯环的引入可有效改善混合基质膜的耐温性。

基于以上技术方案,优选的,所述有机填料包括但不限于苯甲酸乙酯(A)、2-氨基苯甲酸乙酯(B)、邻苯二甲酸二甲氧乙酯(C)、2-硝基苯基正辛醚(D)、邻苯二甲酸二丁酯(E)、邻苯二甲酸单乙二醇酯(F)、苯甲酸2-乙氧基乙酯(G)

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院大连化学物理研究所,未经中国科学院大连化学物理研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202010002734.9/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top