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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: 化学工程
题名: 聚醚酰亚胺混合基质膜的制备及其气体分离性能研究
作者: 张立秋
答辩日期: 2013-05-13
导师: 任吉中 ;  徐徜徉
专业: 化学工程
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 硕士
摘要: 本文选取高性能聚醚酰亚胺 (PEI:HQDEA-DMMDA)材料为研究对象,系统的研究了PEI均质膜的本征分离特性。为了提高气体的渗透性能,以PEI为基质,分别以气相二氧化硅和SAPO-34分子筛为填料制得混合基质膜(MMM),并对其气体渗透性能进行了研究。 首先,本文以二氯甲烷为溶剂制得两种不同分子量的PEI均质膜,考察了分子量对PEI膜气体渗透性能的影响。随着聚合物分子量增加,气体渗透系数略有下降,但气体分离系数有所提高。同时考察了温度、压力等操作条件对气体渗透性能的影响。 其次,以PEI为基质,以气相二氧化硅为填料制得不同浓度的PEI/气相二氧化硅混合基质膜。与PEI膜相比,二氧化硅粒子的加入改变了聚合物链段的堆砌,增加了有效自由体积,使得H2、CH4、N2、O2以及CO2的渗透系数都得到了提升,同时CO2/CH4、CO2/N2以及O2/N2的选择性均未发生较大程度的改变。随着气相二氧化硅浓度的增加,分子动力学直径越大的气体渗透系数、扩散系数提升幅度越大,这与Maxwell模型发生了较大的偏离,而气体溶解系数的变化则取决于极性醚氧基团含量以及界面吸附作用。 最后,以PEI为基质,以一种孔径比CH4略小的分子筛SAPO-34为填料制得PEI/SAPO-34混合基质膜,考察了温度、压力、填料浓度对气体渗透性能的影响。对CO2/CH4、H2/CH4来说,PEI/SAPO-34混合基质膜是理想的分离膜材料。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116819
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张立秋. 聚醚酰亚胺混合基质膜的制备及其气体分离性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2013.
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