接枝型聚离子液体聚砜膜制备及CO2分离性能 （着急）

聚离子液体是一种具有较高CO2选择性的新型膜材料,然而,由于可聚合离子液体的种类少、价格昂贵,难以实现工业应用。对此,本文提出以商业化芳族聚合物聚砜（PSf）为基础材料,通过简单可控的氯甲基化和咪唑鎓化反应,制备接枝型聚离子液体—咪唑鎓化聚砜（PSf-g-[MIm][Cl]）膜。研究了咪唑鎓化程度、操作温度、操作压力对膜性能的影响,结果表明该膜材料具有较好的压力稳定性,并且咪唑鎓（MIm）基团含量会极大的影响其性能,随着咪唑鎓化程度的增加,膜内MIm基团逐渐形成连续的传递通道,CO2渗透系数和选择性显著提高。本文制备的聚离子液体,咪唑鎓化程度最高达172%,具有良好的成膜性,在25 ℃、0.4 MPa以及增湿条件下进行测试,CO2渗透系数达到66.4 barrer,CO2/N2选择性为118.4。     

接枝型聚砜膜的制备及其CO_2分离性能

以商业化芳族聚合物聚砜(PSf)、氯甲基辛基醚(CMOE)和1-甲基咪唑为原料,通过简单可控的氯甲基化和咪唑钅翁化反应,制备接枝型聚离子液体——咪唑钅翁化聚砜(PSf-g-[MIm][Cl]),以其为分离层制备PSf-g-[MIm][Cl]膜。通过1HNMR、SEM与TGA对膜进行了表征,并考察了咪唑钅翁化程度(DIm)、操作温度、操作压力对膜性能的影响。结果表明:该膜材料具有较好的压力稳定性,可耐受0.6 MPa的压力,并且咪唑钅翁(MIm)基团含量会极大地影响其性能,随着DIm的提高,膜内MIm基团逐渐形成连续的传递通道,CO_2渗透系数和选择性显著提高。在DIm=172%、操作温度25℃、操作压力0.4 MPa及增湿条件下进行膜性能测试,CO_2渗透系数达到66.4 barrer,CO_2/N_2选择性(渗透系数的比,下同)为118.4。