基于PI微球复合型全热交换膜的制备与性能 |
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引用本文: | 罗伶萍,王慧敏,朱泰忠,张良,刘梦娇,黄菲,薛立新.基于PI微球复合型全热交换膜的制备与性能[J].化工进展,2023(12):6478-6489. |
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作者姓名: | 罗伶萍 王慧敏 朱泰忠 张良 刘梦娇 黄菲 薛立新 |
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作者单位: | 1. 浙江工业大学化工学院膜分离与水科学技术中心;2. 温州大学化学与材料工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(NSFC-21975222); |
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摘 要: | 聚酰亚胺(PI)是一类具备高热稳定性和化学稳定性的聚合物材料,已被广泛用于气体分离膜的制备。然而,当前将其作为新型有机填料的研究甚少,更没有应用在全热交换、新风系统领域的相关报道。因此,本文采用对苯二胺(pPDA)和3,3′,4,4′-二苯酮四甲酸二酐(BTDA)作为单体原料,通过溶剂热聚合法成功制备了具有片层结构的PI微球颗粒。通过界面聚合过程将所制备的PI微球引入聚酰胺(PA)分离层中,构建出一系列基于PI微球的PA复合型全热交换膜材料。深入探究了PI微球的添加方式(制膜工艺)和掺杂量对膜形貌、水接触角、表面粗糙度、CO2及水蒸气透过率、全热交换效率等的影响规律。研究结果表明,采用将PI微球均匀分散于均苯三甲酰氯(TMC)油相溶液中的制膜方法可确保粒子的负载与界面聚合反应同步进行,有效避免了颗粒堆叠和界面缺陷的问题。所制备的PI-PA-IV-2复合膜具有优异的透湿阻气性能,水蒸气渗透率从原膜的1763.45g/(m2·24h)提升至1949.51g/(m2·24h),CO2透过率从21.04GP...
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关 键 词: | 聚酰亚胺 分离 膜 界面 阻气 全热交换效率 |
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