一种用于气体分离的新型混合基质膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于气体分离的新型混合基质膜及其制备方法，属于气体分离膜技术领域，所述基质膜包括双层结构，下层为支撑膜，上层为过滤膜，所述支撑膜为聚砜多孔膜，所述过滤膜是以具有多孔结构的沸石‑AlN/SiO2纳米颗粒作为添加物，与高分子材料采用熔融拉伸法制备得到的高分子膜。本发明专利技术的目的是提供一种用于气体分离的新型混合基质膜及其制备方法，采用高比表面积的多孔纳米颗粒添加进混合基质膜中，使其具有良好的力学性能，其兼具优良透过性能和分离选择性能，该混合基质膜对气体表现出优异的分离效果。

A New Mixed Matrix Membrane for Gas Separation and Its Preparation Method

The invention discloses a novel mixed matrix membrane for gas separation and a preparation method thereof, which belongs to the technical field of gas separation membrane. The matrix membrane comprises a double-layer structure, a supporting membrane in the lower layer and a filtering membrane in the upper layer. The supporting membrane is a polysulfone porous membrane, and the filtering membrane is extracted with zeolite with porous structure and AlN/SiO 2 nanoparticles as additives with macromolecule materials. Polymer membranes were prepared by melt stretching method. The aim of the present invention is to provide a new type of mixed matrix membrane for gas separation and its preparation method. Porous nanoparticles with high specific surface area are added into the mixed matrix membrane to make it have good mechanical properties, excellent permeability and separation selectivity, and the mixed matrix membrane has excellent separation effect for gas.

【技术实现步骤摘要】
一种用于气体分离的新型混合基质膜及其制备方法
本专利技术涉及气体分离膜
，尤其涉及一种用于气体分离的新型混合基质膜及其制备方法。
技术介绍
膜材料分离气体的原理就是利用不同气体透过分离膜的速度差别，在膜的不同侧富集不同的气体组分。相对于传统的气体分离策略，这种方法具有效率高，能耗低，占地小和易操作等优点，这很符合新时期高效工业、绿色工业的要求。用于衡量气体分离膜性能的关键参数为透过率和选择性，具有高透过性的膜可以使用较少的膜材料，从而更加经济；具有高选择性的膜可以通过较少的分离次数就得到高纯度气体。所以同时具有高透过率和选择性的分离膜是实现高效经济气体膜分离过程的重要基础。膜材料本身作为膜分离技术的核心部分一直被广泛的研究，不断的有新型的材料被制备成膜用于分离。分离膜材料按组成可以主要分为高分子膜和无机膜。其中，高分子膜因为其低廉的成本和良好的加工性，已经广泛应用于工业领域多种混合气体的分离应用。但是，研究发现具有高透过率的高分子膜的选择性都不理想，而选择性好的膜的透过率往往却很小，这是由于高分子膜自身结构和分离机理之间的矛盾造成的，同时大部分高分子的热稳定性和化学稳定性也限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气体分离的新型混合基质膜，其特征在于，所述基质膜包括双层结构，下层为支撑膜，上层为过滤膜，所述支撑膜为聚砜多孔膜，所述过滤膜是以具有多孔结构的沸石‑AlN/SiO2纳米颗粒作为添加物，与高分子材料采用熔融拉伸法制备得到的高分子膜。

【技术特征摘要】
1.一种用于气体分离的新型混合基质膜，其特征在于，所述基质膜包括双层结构，下层为支撑膜，上层为过滤膜，所述支撑膜为聚砜多孔膜，所述过滤膜是以具有多孔结构的沸石-AlN/SiO2纳米颗粒作为添加物，与高分子材料采用熔融拉伸法制备得到的高分子膜。2.根据权利要求1所述的一种用于气体分离的新型混合基质膜，其特征在于，所述沸石-AlN/SiO2纳米颗粒是以沸石为核、以AlN/SiO2为壳的壳核结构，所述AlN/SiO2具有多孔结构。3.根据权利要求2所述的一种用于气体分离的新型混合基质膜，其特征在于，所述过滤膜中的高分子材料为聚4-甲基-1-戊烯、聚乙烯、聚丙烯。4.根据权利要求3所述的一种用于气体分离的新型混合基质膜，其特征在于，所述聚4-甲基-1-戊烯、聚乙烯、聚丙烯的质量比为1：1：0.2。5.根据权利要求1-4任一所述的一种用于气体分离的新型混合基质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚4-甲基-1-戊烯、聚乙烯、聚丙烯混合后投入螺杆挤出机，于200-210℃下加热融化，于215-220℃塑化30-40min，塑化后升温至225-230℃进行均化，均化完成后将沸石-AlN/SiO2纳米颗粒投入，搅拌均匀，将机头加热至175-185℃后，从中空模头挤出，于180℃的热风下热处理20min后，于70-80℃拉伸0.8倍后，冷水中冷处理10min，拉伸0.2倍，取出晾干后得到过滤膜；将聚砜多孔膜下表面于230-235℃加热至微熔状态，将过滤膜覆盖在聚砜多孔膜下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李可心，李士华，
申请(专利权)人：杭州博大净化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33