基于不同維度納米填充物的混合基質(zhì)膜的制備及其分離性能研究.pdf

1、混合基質(zhì)膜，即同時(shí)含有有機(jī)聚合物和無機(jī)相，在氣體分離膜領(lǐng)域具有優(yōu)異的滲透選擇性。本文主要采用Pebax1657作為膜基質(zhì)，選用一維的埃洛石納米管（HNTs）和二維的多孔還原石墨烯（PRG）作為納米填充物，實(shí)驗(yàn)采用共混法制備了一系列Pebax基混合基質(zhì)膜,并考察了膜內(nèi)不同氣體傳遞通道的構(gòu)建對膜滲透特性的影響。主要內(nèi)容如下：
　　（1）首先，通過化學(xué)方法在氧化石墨烯（GO）的基礎(chǔ)上制備了多孔還原氧化石墨烯，然后通過共混將多孔石墨烯嵌入

2、到Pebax1657聚合物中制備混合基質(zhì)氣體分離膜。片層上殘存的官能團(tuán)能夠促進(jìn)高效分子篩分結(jié)構(gòu)的形成：相鄰納米片層之間狹窄的傳遞通道（0.34 nm）保證了CO2分子的通過而阻止更大的分子，同時(shí)片層上的介孔的存在提供了較短的傳遞路徑。最終CO2的滲透通量和CO2/N2選擇性有明顯的改善，最大的CO2滲透通量為112 barrer,CO2/N2分離因子為104，相比于空白膜的滲透選擇性分別提高了100％和86%。
　?。?）為了提高

3、埃洛石納米管的分散性，首先采用聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)對其進(jìn)行化學(xué)改性，然后通過共混法制備了Pebax1657-mHNTs混合基質(zhì)膜，通過一系列表征表明了改性的埃洛石納米管（mHNTs）對于膜的結(jié)晶特性影響不大。氣體滲透測試表明CO2的滲透通量逐漸增大，但是CO2/N2分離因子逐漸降低，證明了改性的埃洛石納米管能夠?yàn)闅怏w的傳遞提供通道，但是由于管內(nèi)徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體分子動(dòng)力學(xué)直徑，因此氣體滲透通量增大，而氣體的選擇性變差。
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