The invention provides a blend membrane preparation method and application of the blend membrane of the invention to B polyamide and polyether ether oxygen bond functionalized ionic liquid as the basic raw material was prepared by blending. In the invention, the oxygen ion of the CO2 is increased by the interaction between the ether oxygen bond and the four dipole moment of the CO2 in the ionic liquid. The blend film prepared by the invention has the advantages of excellent separation performance of CO2, CO2 permeability coefficient can reach more than 2 times the original, the membrane separation performance is excellent, and the chemical property is stable, which is favorable for the industrialization.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体分离膜技术,具体地说是一种聚醚-b-聚酰胺/醚氧键功能化离子液体共混膜。
技术介绍
全球气候变暖已成为人类面临的严峻挑战,导致气候变暖的主要原因是温室气体(主要是CO2)引起的温室效应,化石燃料(石油、天然气和煤炭)的燃烧是CO2的主要来源。而CCS(CO2captureandstorage)则是一种有效降低CO2排放的方法,其过程包含CO2的捕集、运输及其存储。CO2的分离涉及烟道气中CO2/N2的分离,合成气中CO2/H2的分离以及天然气中CO2的分离。CO2分离的方法,包括化学吸收、变压吸附、深冷分离及膜分离方法;相比其他方法,膜分离方法具有低能耗、易于放大以及环境友好等优点。膜分离技术的核心在于聚合物膜,而聚合物膜受限于渗透系数和分离因子之间的Robeson上限(渗透系数增加而选择性下降)。因此,开发能突破Robeson上限的新型膜材料是膜分离领域的重要课题。目前,醚氧键和CO2分子之间较强的相互作用有助于CO2渗透的说法已经被广泛接受。而聚醚-b-聚酰胺(PEBA)是一种商品化的嵌段共聚物,由聚醚(PE)链段和聚酰胺(PA)链段共聚而成,不仅具有醚氧键,还具有较好的耐酸碱性能及热机械稳定性。离子液体是一大类室温条件下成液态的有机盐,一般由一个较大的有机阳离子和一个有机或无机阴离子组成,具有热稳定性、高溶解性及蒸汽压极低等特点,离子液体中的咪唑盐阳离子([BMIM]-)或含氟阴离子都对CO2分子具有较强的相互作用,从而促进CO2的溶解。但是,含氟离子液体混入PEBA制备的共混膜,CO2/CH4和CO2/H2的选择性下降较多。所以 ...
【技术保护点】
一种共混膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将聚醚‑b‑聚酰胺加热溶解于溶剂中,配制质量浓度为0.1%~20%的溶液;(2)将醚氧键功能化离子液体加入(1)的溶液中,其中醚氧键功能化离子液体的质量为聚醚‑b‑聚酰胺质量的0.01~4倍,搅拌得到铸膜液,浇铸成膜并真空热处理除去残余溶剂,得到共混膜;所述醚氧键功能化离子液体由引入醚氧键的阳离子和阴离子组成,所述引入醚氧键的阳离子为向式Ⅰ~式Ⅳ结构式所示的阳离子的R1~R5中引入醚氧键后得到的阳离子,其中R1~R5分别独立地选自H或C1~C6的烷基;所述阴离子选自双三氟甲磺酰亚胺阴离子[Tf2N]‑、六氟磷酸阴离子[PF6]‑、四氟硼酸阴离子[BF4]‑中的至少一种。
【技术特征摘要】
1.一种共混膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将聚醚-b-聚酰胺加热溶解于溶剂中,配制质量浓度为0.1%~20%的溶液;(2)将醚氧键功能化离子液体加入(1)的溶液中,其中醚氧键功能化离子液体的质量为聚醚-b-聚酰胺质量的0.01~4倍,搅拌得到铸膜液,浇铸成膜并真空热处理除去残余溶剂,得到共混膜;所述醚氧键功能化离子液体由引入醚氧键的阳离子和阴离子组成,所述引入醚氧键的阳离子为向式Ⅰ~式Ⅳ结构式所示的阳离子的R1~R5中引入醚氧键后得到的阳离子,其中R1~R5分别独立地选自H或C1~C6的烷基;所述阴离子选自双三氟甲磺酰亚胺阴离子[Tf2N]-、六氟磷酸阴离子[PF6]-、四氟硼酸阴离子[BF4]-中的至少一种。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述所述引入醚氧键的阳离子选自式Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ结构式所示的阳离子中的至少一种:3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中醚氧键功能化离子液体的加入量为聚醚-b-聚酰胺质量的0.1~3倍。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱永涛,任吉中,赵丹,李晖,邓麦村,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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