1 / 2018-05-19 22:52:43

界面聚合制备基于自具微孔聚合物的纳米复合膜

纳米复合膜；界面聚合；气体分离

膜分离技术因分离效率高、节约能源、绿色环保、成本低廉等特点而在水处理、海水淡化、天然气纯化等多种领域受到广泛应用。然而，大多数的聚合物膜都无法超越Robeson上限，即渗透系数和分离因子同时提高。因此，开发新型分离膜材料（如微孔材料）成为了提高膜性能的一种途径。但是，将微孔聚合物材料薄膜化研究还很少。本文主要采用原位界面聚合法在多孔支撑体上制备微孔聚合物复合膜（Thin film composite, TFC），并通过调节水相中pH值、5, 5’, 6, 6’-四羟基-3, 3, 3’, 3’-四甲基螺旋双茚（TTSBI）浓度和有机相中均苯三甲酰氯（TMC）浓度，优化界面聚合法制备微孔聚合物薄膜，以提高膜的气体分离性能。界面聚合成膜过程中，TTSBI和氢氧化钠溶解在水相中，TMC溶解在有机相中，水相中pH值的大小主要通过碳酸氢钠来调节。结果表明，微孔聚合物复合膜具有较高的气体分离性能，且其性能可控的，能够满足不同应用需求。通过176 h连续测试后，复合膜仍保持相对高的的气体渗透性能和分离性能，说明其具有很好的稳定性。