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分离CO_(2)的纳米材料/Pebax混合基质膜研究进展 被引量：6
1
作者 闫海龙 高缨佳 +5 位作者 胡爱军 王鹤 于丹 李卓 魏存花 刘红晶 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期174-182,共9页
聚醚嵌段聚酰胺(Pebax)是一种极具潜力的聚合物气体分离膜材料,是CO_(2)分离领域的研究热点.Pebax基CO_(2)气体分离膜具有高渗透性和低选择性,难以突破trade-off上限.采用纳米材料和Pebax共同作用制备的混合基质膜(MMMs)提供了突破trade... 聚醚嵌段聚酰胺(Pebax)是一种极具潜力的聚合物气体分离膜材料,是CO_(2)分离领域的研究热点.Pebax基CO_(2)气体分离膜具有高渗透性和低选择性,难以突破trade-off上限.采用纳米材料和Pebax共同作用制备的混合基质膜(MMMs)提供了突破trade-off上限的可能.3种纳米填料,即纳米金属氧化物、有机金属框架(MOFs)及纳米碳材料常被作为填料加入到聚合物基质中,可以利用纳米材料表面上的官能团或者形貌特征,在膜内构建气体传递的通道,实现对CO_(2)的吸附传递.本文综述了Pebax基纳米填料MMMs的最新研究进展及其在气体分离方面的应用,并提出了该领域面临的挑战和发展方向. 展开更多
关键词 MMMs 纳米金属氧化物 碳材料 MOFS
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离子液体接枝型PI/GO膜的制备及CO2/N2分离的应用 被引量：5
2
作者 贝鹏志 刘红晶 +3 位作者 张莹 高缨佳 胡爱军 宾华 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期4550-4556,共7页
为了显著提高聚酰亚胺气体分离膜的气体选择性,本文首先通过含有C==N的席夫碱特征结构将胺基化功能性离子液体([NH2ebim][PF6])以侧基的形式接枝于聚酰亚胺主链,形成了离子液体接枝型聚酰亚胺(IL-GPI),然后再通过共混的方法向其中引入... 为了显著提高聚酰亚胺气体分离膜的气体选择性,本文首先通过含有C==N的席夫碱特征结构将胺基化功能性离子液体([NH2ebim][PF6])以侧基的形式接枝于聚酰亚胺主链,形成了离子液体接枝型聚酰亚胺(IL-GPI),然后再通过共混的方法向其中引入氧化石墨烯(GO),制备出IL-GPI/GO混合基质膜,并应用于CO2/N2的分离体系。分别利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、旋转黏度计、扫描电子显微镜(SEM)和动态热机械分析仪(DMA)对IL-GPI/GO混合基质膜进行了表征,并探讨了不同GO含量的IL-GPI/GO混合基质膜对CO2/N2气体分离性能的影响。结果表明,GO在IL-GPI/GO混合基质膜中具有较好的分散性,且混合基质膜的刚性有所增强。对不同GO含量的混合基质膜进行分离性能的比较,发现当GO质量分数为0.8%时,CO2的渗透系数可以提高到16.5Barrer,CO2/N2的选择性可提高到176,突破2008年的Robeson上限。 展开更多
关键词 膜 离子液体 聚酰亚胺 氧化石墨烯 选择性
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分子模拟研究气体在4种膜材料中的分离行为 被引量：3
3
作者 高缨佳 姚辉 +3 位作者 贝鹏志 于丹 周定一 刘红晶 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期72-80,共9页
利用分子模拟技术,从分子水平上研究CO2/N2在4种常见高分子膜材料中的渗透机理与分离性能.通过分子动力学方法和蒙特卡罗方法对材料的微观性质和CO2/N2在4种材料中的溶解扩散过程进行模拟计算.将计算结果与文献值对比,结果显示具有一致... 利用分子模拟技术,从分子水平上研究CO2/N2在4种常见高分子膜材料中的渗透机理与分离性能.通过分子动力学方法和蒙特卡罗方法对材料的微观性质和CO2/N2在4种材料中的溶解扩散过程进行模拟计算.将计算结果与文献值对比,结果显示具有一致性.材料的微观作用决定材料在气体分离方面的宏观性能,计算结果从微观角度揭示了材料分子结构的自由体积尺寸越大,气体在材料中的扩散性能越强;而材料中空穴的数量越多,气体在材料中的溶解性能越好.计算结果表明,本文模拟的两种橡胶态聚合物具有高灵活性的分子链和较小的内聚能密度,而两种玻璃态聚合物则与之相反,这使得CO2/N2在两种橡胶态聚合物中的渗透性能大于其在两种玻璃态聚合物中的渗透性能. 展开更多
关键词 分子模拟技术 气体分离膜 CO2/N2
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