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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: 溶解选择性聚氧化乙烯CO2分离膜材料研究
作者: 赵红永
答辩日期: 2009-05-05
导师: 曹义鸣
专业: 化学工程
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 在化工、能源和环境等相关领域中,从一些含有其他气体(例如:H2、CH4和N2等)的混合气中规模性分离CO2已经成为具有环保性和经济性的化工过程。膜法CO2分离由于其自身优势已成为当前的一个研究热点。研究开发具有良好CO2渗透性和良好CO2/light gases选择性的膜材料是提高膜分离技术竞争性的关键。 采用自由基聚合方式,单端烯烃双键的聚氧化乙烯(PEO)单体与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体聚合,然后通过离子键弱交联,得到了含有长链PEO和短链PEO的交联聚甲基丙烯酸酯类两个系列的膜材料。考察了单体聚合以及交联反应的影响。膜的密度、自由体积、机械强度以及气体渗透和分离性能等的测试结果表明:长链PEO单体的加入,使得共聚物的链段堆砌疏松,自由体积变大,有利于增大膜的气体渗透性。而短链PEO单体的加入,填充了共聚物链段的间隙,自由体积变小,有利于增大膜的气体选择性。 提出了“反交联”的反应机理,把二端氨基PEO单体引入,得到了PEO交联的Matrimid 5218和Ultem1000两个系列的膜材料。考察了膜的机械强度、结晶区及气体渗透性能与分离性能等的变化情况,结果表明,二端氨基PEO单体对Matrimid 5218 和Ultem 1000均可交联,说明了通过反交联引入PEO的方式对聚酰亚胺类材料改性有适用性。对于二端氨基PEO单体交联的Matrimid 5218和Ultem1000膜来说,具有高溶解选择性的PEO链段的加入,提高了膜的气体选择性;同时PEO链段的高活动性增大了聚合物的自由体积,提高了膜的气体渗透性
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/114989
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赵红永. 溶解选择性聚氧化乙烯CO2分离膜材料研究[D]. 中国科学院研究生院. 2009.
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