朱娜娜
,
李越
,
高会元
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.020
以BTDA-ODA型聚酰亚胺为基质膜材料,2-甲基咪唑锌(ZIF-8)为掺杂剂,制备了聚酰亚胺基杂化膜(PI/ZIF-8)。运用FT-IR、XRD、SEM和EDS等表征方法,对ZIF-8含量不同的杂化膜的化学结构和微观结构进行了分析,并对杂化膜进行了 CO2和 N2单一气体渗透测试。结果表明,ZIF-8与 PI 两相完全相容且杂化膜对CO2表现出很高的渗透选择性。当 ZIF-8质量分数为7％(PI/7Z)时,CO2的渗透系数为2．79×10－9 mol?m－2 s－1 Pa－1,相应的CO2/N2理想选择性系数达到最大值13．6,远大于努森扩散的分离系数0．79。
关键词:
聚酰亚胺
,
杂化膜
,
ZIF-8
,
CO2/N2
,
渗透选择性
朱娜娜
,
高会元
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.06.008
以PMDA-ODA型聚酰亚胺为基本模拟单元,纳米SiO2颗粒为掺杂剂,采用COMPASS力场为势能模型,运用分子力学、分子动力学以及巨正则蒙特卡洛方法对杂化聚酰亚胺膜(PI)的气体渗透性能进行了模拟研究.构建了含20个单体的等规立构高分子链,经一系列优化处理过程,获取了与实验数据相近的聚合物高分子链结构模型.分子动力学计算获取了CO2与N2在PI聚合物中的溶解系数、扩散系数与渗透系数,通过模型中X射线衍射光谱(XRD)确定了体系的真实性,研究发现分子与SiO2之间的氢键使纳米颗粒在聚合物基体中能够稳定存在,自由体积等参数的计算表明纳米SiO2的加入提高了膜对CO2的渗透分离性能.
关键词:
分子模拟
,
杂化膜
,
聚酰亚胺
,
气体渗透性能
,
CO2/N2
孙肖媛
,
王金渠
,
鲁金明
,
杨建华
膜科学与技术
温室效应是当今人类社会所面临的一个重大环境问题,而CO2对温室效应的贡献最大,因此发展节能环境友好地捕集CO2的新技术具有重要的意义.文章探索了混合添加剂四丁基氟化铵(TBAF)和甲醇(MeOH)对水合物膜法捕集CO2/N2混合气中的CO2的影响.结果表明,当TBAF和MeOH浓度分别为摩尔百分含量0.229％和1.26％时分离效果最好,且与纯水相比,该混合添加剂使系统达到稳定状态所需的时间由300 min降低到120 min.随着进料压力和温度的升高,渗透侧CO2的浓度先增大后减小,在压力为3.50 MPa,温度为4.0℃时,分离因子可以达到7.58,但是渗透速率没有明显变化.实验证明TBAF-MeOH可以加速水合物的生成且促进CO2形成水合物.
关键词:
CO2/N2
,
水合物膜
,
TBAF
,
MeOH
朱玲
,
王金渠
,
鲁金明
,
杨建华
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.02.010
温室效应是如今人类所面临的一个重大问题,而二氧化碳对温室效应的"贡献"最大,因此发展研究捕集CO2的新型高效节能技术及相关理论,对避免温室效应,保护环境具有极其重要的意义.本文提出了将膜分离法和水合物法结合起来即水合物膜法,并利用自行组建的水合物膜法分离二氧化碳实验系统初步探索了多孔陶瓷管的孔径,体系的压力、温度、气体组成等条件对水合物膜形成的影响.结果表明,采用380 nm孔径的α-Al2O3陶瓷管组装成膜分离器,CO2/N2原料混合气中CO2含量越高,压力越高,温度越低,保持的静态时间越长,越有利于完整无缺陷的水合物膜的形成.
关键词:
CO2/N2
,
水合物膜
,
二氧化碳分离
