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聚酰亚胺气体分离膜的进展

本文叙述了近年来聚酰亚胺气体分离膜的发展概况。讨论了聚合物结构、共聚改性、交联改性和成膜历史  (本文共9页) 阅读全文>>

吉林大学
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含苯炔基的聚酰亚胺热交联膜气体分离材料的制备及性能研究

随着经济的发展,环境与能源的矛盾问题日益突出,探索开发环境友好的气体分离膜材料是当今社会一项刻不容缓的问题。气体分离膜是一种主要应用在分离空气、吸附二氧化碳、分离和回收石油化工厂尾气中氢气等领域的一种膜分离材料。气体分离膜具有高效,低能耗,低成本,环境友好等优点,进而引起了广大研究者的深入探究。现阶段,气体分离膜材料主要的研究重点在于如何减弱气体渗透性和选择性之间的trade-off制约性,以及如何提高气体分离膜的热稳定性能和抗塑化能力。聚酰亚胺是现阶段综合性能最优异的高分子材料之一,它具有良好的耐高温性、机械性能、绝缘性等优点,被认为是21世纪最有前景的工程塑料之一。合成聚酰亚胺的二元胺和二元酐种类繁多,并且可以通过设计不同结构的二元胺和二元酐结构,赋予其独特的功能。聚酰亚胺气体分离膜近些年来受到了学术界的广泛关注,由于其稳定的化学结构,优异的机械性能和较高的自由体积使聚酰亚胺气体分离膜在分离混合气体时能够兼具较高的气体渗透性...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
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含大侧基聚酰亚胺气体分离膜的制备与表征

随着社会文明的迅猛发展,在现代工业生活中,人们的环保理念不断深入,资源的可循环回收已成为经济社会不断持续发展的首要任务和目标,世界上每天会产生或存在大量的混合气体,需要分离富集纯化才能得以回收。聚合物膜用于分离气体时具有巨大的优势,例如质轻,经济,高效,节能,节省空间等,其中聚酰亚胺涵盖许多优良的性能,表现出在气体分离领域巨大的潜力,多年以来,逐步获得了社会的广泛认可与应用。1991年,Robeson汇总并公布了Robeson上限理论,指出了对于聚合物膜,其气体渗透性与选择性呈一种互为矛盾的关系(trade-off),因此,研发一些能够接近或突破该上限的新型材料是气体分离膜不断追求的目标和向前发展的动力。本文从结构改性的层面出发,根据聚酰亚胺分子结构与气体分离性能的影响关系,设计合成了两种含大侧基的二胺分子:3’-(三氟甲基)-[1,1’-联苯]-2,5-二胺,3’,5’-双(三氟甲基)-[1,1’-联苯]-2,5-二胺,同时各...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北联合大学
河北联合大学

高性能气体分离膜研制及H_2分离性能研究

在气体分离膜领域中,硅系杂化膜是将无机硅粒子添加到连续的聚合物基质中形成的一种具有复合材料性质的膜,其结合了有机相和无机硅相的优异性能,突破了传统单一的有机膜或无机膜研究探索的瓶颈。向有机体中引入无机硅相,使得气体分离膜的物化性能显著提高,分离性能大幅增强,提高气体分离膜的整体性能,具有相当大的科研价值。随着工业的飞速发展以及能源的不断消耗,氢气的分离和回收越来越受到重视,为了使得分离膜更有利于地分离氢气,众多研究者将过渡金属掺杂于有机基质中制备金属杂化膜,已经成为了当前气体分离膜领域关注的焦点。以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4-二氨基二苯醚(ODA)为单体合成PI膜,当PAA质量分数为16%以及亚胺化温度为350℃时,PI膜气体渗透性能和成膜性能最佳。试验将PI作为聚合物基质,正硅酸乙酯为硅源,制备PI/SiO2杂化膜。在制备PI/SiO2杂化膜过程中,分别探讨了涂膜次数,亚胺化温度以及硅掺杂量对PI/SiO2杂化膜气体渗...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津理工大学
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超支化聚酰亚胺的合成与气体分离性能研究

作为一种在工业和生活上广泛应用的材料,聚酰亚胺具有耐高温、机械性能优异和耐溶剂等优点,应用于气体膜分离研究领域,已经引起人们的普遍关注。本文设计合成了2类超支化聚酰亚胺类的聚合物,制备气体分离复合膜,以XRD、TGA、FE-SEM等手段对聚合物进行表征,研究聚合物的种类、制备方法以及掺杂量对氮气、二氧化碳、甲烷和氧气的渗透率和分离性能影响,制备高选择性、高渗透速率、耐溶剂性的气体分离复合膜,促进气体分离复合膜的发展。论文采用1,3,5-三(4-氨苯基)苯与4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)进行反应,合成凝胶态超支化聚酰胺酸,并将其负载在尼龙-6上,干燥成为超支化聚酰胺酸(Paa)复合膜;用化学亚胺化反应,进一步制成超支化聚酰亚胺(PI)复合膜。对二氧化碳、氮气、甲烷的气体分离性能进行研究,聚酰胺酸Paa和聚酰亚胺PI复合膜对气体的渗透率均很高,达到30000 barrer以上,但三种气体理想选择性均较小,PI复合膜的N...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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可交联聚酰亚胺膜的制备及其气体分离性能研究

如何将CO_2从其他混合气体中有效的分离出来,是化工和环境等领域中的重要分离过程。与传统的分离过程(如吸收、吸附)相比,膜的CO_2吸收过程具有高效率、低成本、低耗能、高灵活性等优点[102-103]。聚酰亚胺不但具有优异的综合性能,还兼具较强的气体选择性。但是,由于聚酰亚胺主链上含有刚性较大的芳环结构,且链间存在较强的分子间作用力,导致其自由体积比较小,并且其在高压下易塑化的缺点,使气体分离性能下降的同时也增加了运作成本,这些都极大的限制了聚酰亚胺膜材料在气体分离膜领域的广泛应用。交联是解决聚酰亚胺塑化问题和提高膜气体分离性能的新兴改性方法,交联网络的形成可以适当地降低分子链段的运动能力,提高气体选择性,并且交联改性通常会增加聚酰亚胺抗塑化性能,使聚酰亚胺在高压冷凝性气体或苛刻操作环境中分离时具有更好性能。填加无机粒子的混合基质膜是改性高分子材料近几年来的研究热点,碳管纳米级别的管径和光滑孔道结构为气体分子的扩散提供尺寸可控的...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>