基于孔性配位聚合物膜在能源气体分离的研究文献综述
2020-06-09 22:38:05
一、膜分离技术简介 膜分离技术受到世界各技术先进国家的高度重视,近30年来,美国、加拿大和欧洲技术先进国家投入大量资金和人力,促进膜技术迅速发展,把膜技术定位为高新技术。
膜分离技术可以用来分离、浓缩、纯化和精制,特点是高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等,膜分离技术在短短的时间迅速发展起来,已广泛地应用于石油化工、生化制药、医疗卫生、轻工、纺织、食品、环保、冶金、电子、能源、航天、海运、人民生活等领域,形成了独立的新兴技术产业。
与传统过滤的不同之处在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。
膜的分类方式有多种,膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,此外,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要还只有微滤级别的膜,主要是陶瓷膜和金属膜。
二、膜分离技术的工业应用 膜分离在解决能源和环境挑战方面非常有前景,与传统的气体分离技术如PSA/TSA操作相比,基于膜的气体分离提供了巨大的潜在应用。
目前的市场主要是聚合物膜,部分是因为它们具有低的生产成本并且表现出高的通量和机械柔性。
然而,聚合物膜遭受短的寿命,低的热和化学稳定性和低选择性。
由于它们的良好定义,规则的孔结构,沸石材料已经研究了膜分离中的应用。
此外,该材料的高热稳定性和化学稳定性也使它们可以应用在高温和恶劣的化学环境中[1-6]。
三、MOF的应用 由金属离子或金属离子簇和桥接有机连接子构成的金属有机骨架(MOF)材料表现出具有相对明确的孔结构和感兴趣性质的规则晶格。