ZIF-7/聚醚共聚酰胺混合基质膜的制备及其分离性能的研究文献综述
2020-05-17 21:44:38
文 献 综 述 摘要:以聚醚共聚酰胺(Pebax2533)嵌段共聚物,沸石咪唑骨架化合物(ZIF-7)为膜材料,采用聚合物共混合流延成膜的方法,制备出不同质量比的Pebax2533/ZIF-7混合基质膜,Pebax2533 的CO2渗透性和CO2 /N2分离系数较高,是良好的CO2 /N2分离材料,ZIF-7材料具有多孔性、较高的比表面积、可调节的孔尺寸和可控的表面性质,是一类理想的气体吸附分离的吸附剂,同时具有很好的化学稳定性。
在Pebax2533中加入的ZIF-7无机粒子可以显著提高气体的扩散系数,不同气体的渗透性提高不同程度,由此提高气体的分离系数。
关键词:聚醚共聚酰胺 沸石咪唑骨架化合物 混合基质膜 1. 背景 二氧化碳(CO2)作为主要的温室气体和酸性侵蚀性气体。
如何在保持经济持续发展和社会需求的条件下,有效地控制和减少CO2的排放,减缓”温室效应”对环境的沉重压力,实现经济可持续发展和环境保护的”双赢”,已成为全世界面临的严峻问题[1]。
目前用于CO2分离的方法主要有化学吸收法、低温精馏法、变压吸附法以及膜分离法。
相对于其它分离方法,气体膜分离法具有低能耗、无相变、易操作、设备简单轻便,易放大生产和运行可靠性高等优点,非常适合CO2气体的捕集与分离[2]。
目前应用于CO2分离的膜主要分为两大类,一类是以分子筛分为机理的无机膜,另一类是以溶解扩散为分离机理的有机膜。
无机多孔膜,如沸石膜和碳分子筛膜,具有高的气体量和选择性以及良好的稳定性,在CO2分离过程中体现出优越性[3-5]。
但是无机膜的制备条件比较苛刻(高温合成或煅烧)以及其昂贵的无机支撑体,使得制备成本难以被工业膜分离接受。
相对于无机膜,有机膜在制备工艺上具有绝对显著的优势,如:低成本、高重复性、以及易放大[6-8]。