聚酰亚胺膜在稀有气体分离中的性能研究

摘要：

稀有气体通常利用沸点的差异进行深冷分离,相对于这种传统方法,膜技术具有高效、低耗和环保等优异性能.在膜技术中,膜材料的选择及其后处理是影响气体分离效果的重要因素.选择两种不同聚酰亚胺,PI-1(BTDA-MDA/TDA)和PI-2(PMDA/BTDA-TDA),研究了其单体结构对于稀有气体分离性能的影响.在此基础上选择性能较为优异的PI-2膜进行不同条件的热处理,研究热处理温度对其气体分离性能的影响.研究发现,通过改变聚酰亚胺的共聚组成,可以调节分离膜的气体选择性与渗透性.热处理会改变膜内分子链堆积、部分膜结构的生成或消失以及去除残余溶剂的塑化作用,进而改变膜的渗透分离性能.通过控制热处理条件,可以使膜的渗透性与选择性同时提升,He渗透系数增加至19.1 Barrer,He/CH4选择性提高了54％,O2/Xe选择性提升99％.

关键词：聚酰亚胺、稀有气体分离、膜分离、热处理

所属期刊栏目：43

分类号：TQ051.893(一般性问题)

资助基金：中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划;中国科学院战略性先导科技专项;中国科学院战略性先导科技专项

在线出版日期：2023-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：90-98