聚酰亚胺气体分离膜

介绍了一种新型的气体分离膜材料－－聚酰亚胺，对其发展历史，合成，制膜及气体分离的应用研究了作评术，从四个方面讨论了聚酰亚胺膜的气体透过机理。并与普通膜材料进行了比较，指出了该膜材料的广阔发展前景。     

PMDA与BDA型聚酰亚胺膜透气性能比较

聚酰亚胺是一类具有众多优良性能的气体分离膜材料。本文通过比较芳香族型聚酰亚胺（均苯四酸二酐（ＰＭＤＡ）型聚酰亚胺）与脂肪族型聚酰亚胺（丁烷四酸二酐（ＢＤＡ）型聚酰亚胺）对ＣＯ２和ＣＨ４的透气性能，初步探讨了二酐及二胺结构对聚酰亚胺膜透气行为的影响。     

新型聚酰亚胺渗透汽化膜

合成了三种新型聚酰亚胺,并制成渗透汽化膜用以分离乙醇-水、异丙醇-水混合物。结果表明,三种聚酰亚胺均具有较高的分离系数,在分子主链中含有—Si—(CH_3)_2—链节的聚酰亚胺膜,其透过速率高于、分离系数低于其它两种聚酰亚胺,并从聚合物分子结构的观点讨论了其原因。     

聚酰亚胺非对称膜的制备及其气体分离性能

以3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)和2,4,6-三甲基间苯二胺(TrMPD)为单体,采用两步法合成了一种聚酰亚胺(PI),并通过红外光谱对其结构进行了表征。以所制PI的四氯乙烷(TCE)溶液为铸膜液,甲醇为凝固浴溶剂,采用相转化法制得了一系列非对称膜(皮层厚度:3.4~5.7μm),并研究了不同制膜工艺条件对膜的形貌结构和性能的影响规律。结果表明:所制得的非对称膜具有良好的力学性能(拉伸强度28.9~40.9MPa,断裂伸长率38.9%~87.5%)和较高的二氧化碳通量[35℃,2atm,11.4~25.8GPU,1GPU=10-6cm3(STP)/(cm2·s·cmHg)]。气体透过选择性与膜的皮层缺陷控制密切相关,由5%PI溶液先在60℃下干燥35min,再在甲醇凝固浴中浸泡5min所制得的非对称膜的皮层高度致密,其气体透过选择性(PO2/PN2=4.10,PCO2/PN2=22.3,PCO2/PCH4=23.0)与均质膜一致。     

聚酰亚胺低温热解炭膜的制备及气体分离性能

以商业化的Kapton型聚酰胺酸为前驱体制备了低温热解炭膜,采用热重质谱(TG-MS)、红外光谱(FTIR)、元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)和气体渗透等手段对不同温度、不同气体氛围下制备出的膜的化学结构、微结构和气体分离性能变化规律进行了研究.结果表明,低温热解温度和气体氛围对炭膜的化学结构、微结构存在着显著的影响,进而影响到炭膜的气体分离性能,表现为450℃之前气体渗透系数变化很小,450℃以后气体渗透系数逐渐增大,分离系数逐渐下降,同时空气促进了热分解和热交联反应的进行,炭膜具有较大的气体渗透系数和较小的气体分离系数.     

聚酰亚胺中空纤维膜研究进展

论述了聚酰亚胺中空纤维膜制备的新方法,介绍了用于制备中空纤维膜的新型聚酰亚胺膜材料的开发,综述了聚酰亚胺中空纤维膜在气体分离和渗透汽化膜过程中的应用。     

聚酰亚胺基气体分离炭膜的进展

通过对近十多年来在聚酰亚胺基气体分离炭膜方面所取得成果的评述,探讨了聚酰亚胺的化学结构、成膜方法、热解工艺条件,以及修饰改性等因素对炭膜气体分离性能的影响.分析了聚酰亚胺基炭膜目前所存在的问题,并对其发展前景进行了展望.     

本征型聚酰亚胺膜气体分离性能的研究进展

包装内环境气氛对产品的性能具有重要的影响。选择合适的包装材料,控制包装内环境气氛的成分与含量,可有效延长产品的储存时间与使用寿命。为了实现良好的包装内环境气氛控制效果,包装材料需具备合适的气体分离性能。聚酰亚胺因其优异的气体分离性能、热稳定性和结构可设计性等特点受到关注,但气体渗透-选择性的平衡问题限制了其广泛应用。梳理了聚酰亚胺气体分离膜性能的研究进展,重点阐述了如何通过分子结构设计实现聚酰亚胺致密膜与微孔膜的性能调控,并对聚酰亚胺基气体分离膜材料的发展进行了展望。     

BDAF-PMDA型聚酰亚胺炭膜的制备及其气体分离性能的研究

以2,2-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]六氟丙烷(BDAF)为二胺单体,均苯四酸二酐(PMDA)为二酐单体,采用两步法制备了BDAF-PMDA型聚酰亚胺,进一步高温热解制备炭膜.采用红外、热重、X射线衍射分析其结构变化,并测试炭膜对纯组分及混合气体的渗透性能和分离选择性.结果表明,BDAF-PMDA型炭膜具有较高的气体渗透性,在CO2/H2体系中可优先渗透CO2.提高炭化温度,炭膜孔径减小,气体的渗透性能降低,选择性提高,并使得BDAF-PMDA型炭膜的分离机理由表面扩散为主逐渐变为表面扩散和分子筛分共同控制.     

膜两侧的气体分离性能

本文建立了计算膜两侧气体分离性能的数学模型，并用实测值进行了验证；用此模型考察了膜性能参数和操作参数对膜两侧产物气浓度及回收率的影响。     

PMDA-ODA型聚酰亚胺炭/碳纳米管杂化膜的制备及气体分离性能研究

针对现有气体分离炭膜存在的渗透速率低等问题, 提出并设计在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管, 经高温热解后制备炭/碳纳米管杂化膜. 分别采用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)和气体渗透实验对炭/碳纳米管杂化膜的微观结构和分离性能进行表征. 实验结果表明, 在PMDA-ODA型聚酰亚胺前驱体中掺杂碳纳米管后, 碳纳米管与炭基体之间形成明显的“界面间隙”, 打破了原有炭膜中由乱层炭构成的无序微孔结构, 重新构建了杂化炭膜的孔隙结构. 与纯炭膜相比, 杂化炭膜的气体渗透速率大幅增加, 其中O₂的渗透速率增大接近4倍(达到1576 Barrer), 而O₂/N₂的分离选择性仅降低17%.     

十二烷基苯磺酸钠共混改性聚酰亚胺纤维膜的制备及油/水乳液分离性能研究

利用十二烷基苯磺酸钠的两亲性对聚酰亚胺进行亲水改性。通过静电纺丝法制备了十二烷基苯磺酸钠/聚酰亚胺共混膜。采用X射线光电子能谱(XPS)对膜的结构进行了表征,对水接触角、石油醚/水乳液分离性能进行了测试。结果表明：十二烷基苯磺酸钠共混入聚酰亚胺中;改性后膜表面亲水性明显提高,1min内水接触角由81.14°降至32.15°;对石油醚/水乳液具有良好的分离效果,膜通量最大值为245L/(m²·h),最大分离效率达78%以上。回收10次后,分离效率始终保持在76%以上。     

单胺接枝耐溶剂聚酰亚胺分离膜的制备及染料截留性能

文中从分子结构设计角度出发,以聚酰亚胺(PI)为基质膜材料,引入单胺交联剂三羟甲基氨基甲烷(Tris),在制膜的中间环节对聚酰亚胺进行分子链修饰,采用相转化法制备接枝耐溶剂聚酰亚胺分离膜,对膜的分子结构、微观结构、分离性能和耐溶剂性能等进行考察.结果表明,当铸膜液中PI质量分数为20％时,膜分离效果最佳,对甲基蓝(MY...     

BTDA/6FDA-DAM/2,6DAT嵌段聚酰亚胺膜制备及其气体分离性能研究

以6FDA、BTDA、DAM和2,6DAT为单体,合成不同嵌段结构或嵌段长度的聚酰亚胺,通过FT-IR、XRD、DSC、万能试验机和气体渗透仪研究不同嵌段聚酰亚胺膜的化学结构、链段堆积结构、热性能、机械强度和气体分离性能.DSC结果显示,嵌段聚酰亚胺玻璃化转变温度略低于无规共聚聚酰亚胺.气体渗透测试结果显示,不同嵌段结...     

三元共聚对聚酰亚胺气体分离膜结构和性能的影响

本文通过ＰＭＤＡ与二种不同二胺共处次制得了七种三元共聚聚酰亚胺膜，并对其透气性进行了初步探讨。     

基于圈形二胺的六元环聚酰亚胺共聚物膜的制备与气体分离性能研究

以2,7-二硝基-9-芴酮和苯酚作为原料,通过两步反应合成了一种含羟基的圈形二胺单体2,7-二氨基-9,9-双(4-羟苯基)芴(BHPDAF)。将其与9,9-双(4-氨基苯基)芴(BAPF)和1,4,5,8-萘四甲酸二酐(NTDA)在间甲酚中进行无规共聚,通过控制两种二胺单体之间的摩尔比(BHPDAF/BAPF=1/2,1/1,2/1)合成了三种具有不同羟基含量的新型六元环聚酰亚胺共聚物[NTDA-BHPDAF/BAPF(1/2,1/1,2/1)]。这些聚酰亚胺共聚物在间甲酚、1-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲亚砜(DMSO)和γ-丁内酯(GBL)等有机溶剂中具有良好的溶解性。用溶液浇铸法制得了具有良好力学性能的薄膜,其拉伸强度为59.6M～70.2MPa,断裂伸长率为16.8%～26.6%。热重分析结果表明,这些聚酰亚胺共聚物膜的5%热失重温度(T_d5)均超过480℃。气体分离性能测试结果表明,共聚物膜均具有良好的气体分离性能。例如：NTDA-BHPDAF/BAPF(2/1)薄膜在35℃和202kPa(膜两侧压差)条件下的CO     

聚酰亚胺基气体分离膜的改性方法及其最新进展

综述了近年来聚酰亚胺气体分离膜的主要改性方法和最新进展,其中重点介绍了交联和共混改性方法,并对聚酰亚胺气体分离膜材料今后发展方向进行了展望.     

高温热处理对聚酰亚胺前驱体凝胶膜性能的影响

考察不同温度处理的聚酰亚胺前驱体凝胶膜的热稳定性和力学性能,以及不同升温速率对薄膜亚胺化程度的影响.结果表明:随着升温速率的增大,薄膜的亚胺化程度略有下降,但随着处理温度的升高,其热稳定性能和力学性能都有明显的提高,拉伸强度、弹性模量增大到107MPa和2770MPa.