Cu-BTC/乙基纤维素混合基质膜的快速制备及气体分离性能

摘要：

金属有机骨架Cu-BTC广泛用于气体分离混合基质膜的制备。为了避免混合基质膜传统制备方法周期较长的缺点，本实验将Cu-BTC前体分别与乙基纤维素（EC）溶液混合后进行反应，实现了Cu-BTC在EC溶液中的快速合成。并利用这一特性制备了Cu-BTC/EC膜。利用扫描电子显微镜、X射线晶体衍射、红外吸收光谱对产品表征，确定了Cu-BTC在膜中的分布情况。实验发现EC浓度的提高对Cu-BTC前体的反应有明显的促进作用。通过Cu-BTC/EC膜的热性能和力学性能测试，发现Cu-BTC和EC的界面强度随Cu-BTC含量的提高先增加后降低。在Cu-BTC质量分数为26%时，膜的CO2渗透系数为112.3barrer，相对于纯EC膜（66.3barrer）提高了69%，且 CO2/CH4和 CO2/N2选择性几乎没有下降。最后考察了测试压力对气体渗透系数的影响，结果表明Cu-BTC/EC膜相对于纯EC膜具有更好的耐CO2溶胀能力。

关键词：膜、二氧化碳捕集、复合材料、金属有机骨架、气体分离

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分类号：TQ028.8(一般性问题)

资助基金：国家重大科研仪器研制项目21527812;国家自然科学基金21236006;教育部长江学者奖励计划项目。

在线出版日期：2016-12-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3970-3975