分离CO_2膜技术

分离CO2是当前能源和环境领域的最重要的课题之一.膜分离法在投资、能耗以及环境友好方面优于传统方法.文章提出了CO2分离膜的4种选择透过机制,着重论述了国内外在分离CO2膜技术方面的研究现状,介绍了本课题组在分离CO2反应选择膜方面的研究成果,并进一步探讨了分离CO2膜技术的未来发展趋势.     

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。     

CO_2与CH_4膜分离的发展与现状

通常化石燃料的燃烧会向大气中排放大量高浓度的CO2,其燃烧后对CO2处理减轻温室效应具有重要的环保意义。对于气体分离来说方法众多,基于膜的分离技术已经成为分离方法中极具竞争力的一种,并且成为CO2/CH4分离的有效手段之一,许多膜都能对CO2/CH4进行分离,其中主要可分为3三种:高分子膜、无机膜和混合基质膜。高分子膜通过传递性质更进一步可分为:渗透膜、促进传递膜。介绍了用于CO2/CH4气体分离的几种膜的工作原理、发展现状、瓶颈因素和解决途径,对比了各种膜的操作条件、分离效能和成本,最后提出了未来的研究方向和目标的建议。     

油水分离膜研究进展

油水分离膜由于具有通量高、截留性能好和应用范围广的特性,目前成为油水分离材料研究的热点之一.本文论述了高抗污分离膜、高通量分离膜、高精准分离膜、高适用分离膜和刺激响应分离膜的研究进展,讨论了目前超浸润油水分离膜材料的分离机理,提出了油水分离膜目前面临的长效抗污关键问题,并提出探索新型的聚并破乳机制以及设计并构筑高抗污表面,是未来油水分离膜突破应用瓶颈需要发展的重点.     

光催化TiO_2复合分离膜的制备技术

纳米TiO2复合分离膜集过滤、光催化降解、自清洁、防垢、提高膜通量等功能于一体,能有效解决传统膜分离系统存在的膜污染和膜通量衰减的问题,对发展新型的膜分离技术、开发纳米光催化新材料,以及在节水减排和中水回用等方面具有重要的应用价值。TiO2复合分离膜涉及TiO2纳米晶的合成和固载化工艺、多孔陶瓷载体的选择、烧结工艺及复合膜的稳定性。本文对目前国内外使用的TiO2复合分离膜的各种制备工艺和方法进行了归纳、总结和分析,并对其今后的发展和应用提供了建议。     

分离CO2的促进传递膜

促进传递膜在分离机制上有别于普通分离膜，由于透过组分与膜中载体之间特异性的可逆反应使其性能优异．文章综述了国内外近年来在分离CO2促进传递膜方面的研究进展，特别介绍了本课题组在固定载体膜方面的研究结果，选择、研制固定工体膜材料所遵循的基本思路，以及对固定地体膜内传递机理所做的一些新探索．     

聚醚共聚酰胺复合气体分离膜对CO2/N2分离性能的研究

以烟道气中CO2的捕集为研究背景,以聚醚共聚酰胺Pebax1657嵌段共聚物为选择层膜材料,采用浸渍涂覆法,制备具有超薄分离皮层的PEI/PDMS/Pebax1657/PDMS多层复合气体分离膜,研究复合气体分离膜对CO2/N2混合气的分离特性.由于CO2的增塑作用,复合膜对CO2/N2混合气的分离系数为40左右,低于其理想分离系数.操作压力和原料气中CO2浓度对复合膜的渗透分离性能以及混合气的分离效果影响显著.在实际应用中,可通过调节膜两侧操作压力来提高CO2的富集浓度.     

用于分离CO2的高分子膜

高分子材质的ＣＯ２气体分离膜大致可分为普通高分子和具有促进传递效应的促进传递膜两类,本文综述了这两类膜近１０年来的研究进展,对一些主要膜品种的材料合成,制作工艺,物化和分离性能作了简要的介绍。     

二维材料构筑的CO2分离膜研究进展

二维材料由于其独特的纳米片结构，已广泛应用于设计高气体渗透通量和选择性的分离膜中.石墨烯类、二维金属有机骨架、二维过渡金属碳化物/碳氮化物等二维材料中构筑的纳米及纳米尺度孔道为分子输运提供了特殊的通道，它们是高渗透性和高选择性分子筛分的根本原因.本文综述了近年来二维材料基CO₂分离膜的研究进展，包括材料种类、分离膜的制备方法、分离性能及分离机制，并对二维材料基CO₂分离膜的应用前景进行了总结与展望.     

新型TiO2光催化复合分离膜研究进展

TiO2光催化复合分离膜是近几年出现的一种集光催化和膜分离作用于一体的新型多功能复合膜,多用于水处理中.将光催化剂TiO2负载于膜表面或者内嵌于膜中,制备成光催化复合分离膜,不仅解决了TiO2的回收问题,且能在一定程度上缓解或者消除膜污染问题;在发挥光催化和膜分离作用的同时,还能产生一系列的协同作用,以加强污染物的处理...     

乙基纤维素平板膜用于O2—N2气体分离性能和结构研究

本文工作中选用乙基纤维素为膜材料,用无纺布做增强材质,考察了膜液浓度、添加剂种类及用量、蒸发时间、凝胶温度、热处理等因素对O_2-N_2分离性能的影响,并用扫描电镜观察所得膜的形态结构。     

聚酰亚胺基CO_2分离膜的研究进展

聚酰亚胺膜在气体分离中表现出优良的特性,然而渗透性和选择性之间的相互制约影响了其工业应用。以分离捕集烟道气中CO2为背景,综述了近年来改善聚酰亚胺膜对CO2/N2体系分离性能的研究现状。重点介绍了分子水平设计和杂化改性聚酰亚胺的最新研究进展,展望了聚酰亚胺杂化的关键科学问题。     

用于分离 N_2-H_2的聚砜平板膜性能和结构研究

本文讨论以N—甲基毗咯烷酮(NMP)和聚枫(PSF)体系制备的平板膜.采用硅橡胶涂敷膜表面微孔和缺陷,考察了聚砜浓度,凝胶剂中二甲基乙酰胺(DMAC)用量,混合溶剂,添加剂的种类,对N_2-H_2分离性能的影响,以及通过扫描电镜观察所得膜的形态结构的关系。     

二氧化碳和二氧化硫分离膜研究进展

本文回顾了CO_2和SO_2分离膜的研究概况。目前,要提高CO_2、SO_2分离膜的透过性和选择分离性能,已有方向可循,但要同时提高膜的强度和使用寿命,使之具有应用价值,仍有一定困难。从环境保护和资源再利用的前景看,我国应积极开展有关的研究工作。     

TiO_2光催化分离膜在水处理中的应用研究进展

经济社会的发展使水污染问题日益严峻,水处理技术的优化势在必行。TiO_2光催化分离膜集光催化与膜分离技术为一体,在发挥膜分离作用的同时可以实现对污染物的有效降解,能够提高分离膜的抗污染性能和水处理效率,在水处理领域显示了巨大的优势。重点分类阐述了膜的制备方法,并展望了光催化分离膜未来的发展方向。     

膜法分离燃煤烟气中CO_2的研究进展

膜法分离CO2一直被认为是最具有发展前景的CO2分离方法之一.文章介绍了膜法分离CO2两种主要机理,列举了传统分离CO2的有机膜材料及新型复合膜材料,同时,分析了在燃煤湿法脱硫净烟气膜法分离CO2中烟气共存气态组分和细颗粒物对于膜分离CO2产生的影响.最后,展望了在燃煤脱硫净烟气中膜法分离CO2的发展前景.     

无机分离膜的进展

本文综述了十年来无机分离膜的制备工艺、基础理论和应用研究所取得的进展。介绍了无机分离膜的主要制备方法,制膜条件与膜孔隙的关系,无机分离膜的特性和它的应用,讨论了无机分离膜的今后发展趋向。     

离子溶液修饰SAPO-34分子筛膜及其H2/CO2分离性能研究

采用离子溶液修复法来对传统二次生长法制备的分子筛膜进行修饰,制备出了缺陷较少、气体分离选择性能优越的分子筛膜。以四乙基氢氧化铵为模板剂,在220℃下水热晶化24h得到SAPO-34分子筛晶种。利用二次生长法在氧化铝载体表面水热合成了SAPO-34分子筛膜,并通过离子溶液浸渍,对分子筛膜缺陷进行修饰。通过X射线衍射及扫描电子显微镜对分子筛进行表征分析。通过气体分离装置对SAPO-34分子筛膜进行气体分离性能研究。结果表明:在298K,0.1MPa下分子筛膜对H_2/CO_2的分离因子从5.27提高到了6.76。     

基于ZIF-8固定载体复合膜的制备及CO2分离性能研究

制备高效分离CO_2/N_2的气体分离膜一直是气体膜分离领域中的研究热点.采用简便的滴涂制膜方法,以聚砜(PSf)超滤膜为底膜、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为过渡层,在制备PVAm-PEA分离功能层过程中直接引入ZIF-8纳米颗粒,制备了高选择性分离CO_2/N_2的新型固定载体复合膜.通过表征和性能测试,考察分析ZIF-8及其含量对复合膜形貌与气体渗透性能的影响.结果表明,ZIF-8颗粒的加入使复合膜表面形貌较空白膜粗糙,CO_2渗透速率降低了43%,CO_2/N_2分离因子增加了220%.在0.1 MPa条件下,ZIF-8质量分数为0.05%时,CO_2渗透速率为59 GPU,CO_2/N_2分离因子为202.     

新的高性能气体分离膜

孟山都公司发表了一种以氨交联溴化聚苯醚(BPPO)制成的中空纤维气体分离膜。据称,该膜的氧气透过性为过去的中空纤维分离膜的2～3倍,气体选择性为其1.5倍,且加工容易。孟山都公司是开发气体分离技术的先驱者,自1979年起相继开发了从废气中回收H_2、分离CO_2和甲烷、分离空气(O_2和N_2),以及回收He等的气体分离膜。所用的中空纤维均是由单一聚合物聚砜为基材制成的。作为第二、第三代的膜的研究对象——聚苯