基于不同維度納米填充物的混合基質膜的制備及其分離性能研究.pdf

1、混合基質膜，即同時含有有機聚合物和無機相，在氣體分離膜領域具有優(yōu)異的滲透選擇性。本文主要采用Pebax1657作為膜基質，選用一維的埃洛石納米管（HNTs）和二維的多孔還原石墨烯（PRG）作為納米填充物，實驗采用共混法制備了一系列Pebax基混合基質膜,并考察了膜內不同氣體傳遞通道的構建對膜滲透特性的影響。主要內容如下：
　?。?）首先，通過化學方法在氧化石墨烯（GO）的基礎上制備了多孔還原氧化石墨烯，然后通過共混將多孔石墨烯嵌入

2、到Pebax1657聚合物中制備混合基質氣體分離膜。片層上殘存的官能團能夠促進高效分子篩分結構的形成：相鄰納米片層之間狹窄的傳遞通道（0.34 nm）保證了CO2分子的通過而阻止更大的分子，同時片層上的介孔的存在提供了較短的傳遞路徑。最終CO2的滲透通量和CO2/N2選擇性有明顯的改善，最大的CO2滲透通量為112 barrer,CO2/N2分離因子為104，相比于空白膜的滲透選擇性分別提高了100％和86%。
　　（2）為了提高

3、埃洛石納米管的分散性，首先采用聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)對其進行化學改性，然后通過共混法制備了Pebax1657-mHNTs混合基質膜，通過一系列表征表明了改性的埃洛石納米管（mHNTs）對于膜的結晶特性影響不大。氣體滲透測試表明CO2的滲透通量逐漸增大，但是CO2/N2分離因子逐漸降低，證明了改性的埃洛石納米管能夠為氣體的傳遞提供通道，但是由于管內徑遠遠大于氣體分子動力學直徑，因此氣體滲透通量增大，而氣體的選擇性變差。
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