接枝型离子液体聚酰亚胺膜和制备方法及其应用技术

技术编号:21903668 阅读:65 留言:0更新日期:2019-08-21 09:33
本发明专利技术属于膜分离领域,特别涉及接枝型离子液体聚酰亚胺膜和制备方法及其应用。本发明专利技术利用胺基化功能离子液体,先进行聚酰亚胺接枝,再制备出接枝型离子液体聚酰亚胺膜,制备出的接枝型离子液体聚酰亚胺膜用于二氧化碳气体分离中。本发明专利技术提出一种通过席夫碱结构,可以将离子液体固载于聚酰亚胺主链上的方法,获得的改性膜不仅可以提高二氧化碳渗透通量,还能够显著提高二氧化碳气体的选择性。

Grafted ionic liquid polyimide membranes and their preparation methods and Applications

【技术实现步骤摘要】
接枝型离子液体聚酰亚胺膜和制备方法及其应用
:本专利技术属于膜分离领域,特别涉及接枝型离子液体聚酰亚胺膜和制备方法及其应用。
技术介绍
:工业的快速发展产生了大量的二氧化碳气体,在众多二氧化碳回收工艺中,膜分离过程具有能耗小,环境友好,设备简单等优点,从而脱颖而出。膜分离过程的核心原件就是膜材料,常见的用于制备气体分离膜的材料包括,醋酸纤维素,聚砜,聚二甲基硅烷,聚酰亚胺等,其中聚酰亚胺由于具有优良的机械性能,热性能,化学稳定性等,成为了当下气体分离膜材料的研究热点。但是聚酰亚胺存在着其他气体分离膜的共性问题,即渗透性和选择性之间相互制约的关系。同时高压下二氧化碳诱导聚酰亚胺的塑化问题也限制着其发展前景。所以学者们一直致力于聚酰亚胺的改性探究,以此来克服如上缺点。离子液体由有机阳离子和无机或有机阴离子构成,离子液体结构可调的特点使其具有可设计性,可引入具有特殊性能的官能团,从而设计合成具有一定特殊功能的离子液体即功能化离子液体。目前常用的是胺基的功能化离子液体,其对二氧化碳的吸收具有高选择性。但离子液体对气体分离膜的改性也具有一定的局限性,比如对于离子液体支撑液膜来说,压差达到一定程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.接枝型离子液体聚酰亚胺膜,其特征在于:该接枝型离子液体聚酰亚胺膜结构如下:

【技术特征摘要】
1.接枝型离子液体聚酰亚胺膜,其特征在于:该接枝型离子液体聚酰亚胺膜结构如下:其中,n范围是100~200;R1表示甲基咪唑、丁基咪唑或辛基咪唑;R2表示2.接枝型离子液体聚酰亚胺膜制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:(1)聚酰亚胺接枝:将胺基化功能离子液体加入到聚酰亚胺形成的铸膜液中,水浴加热搅拌,胺基化功能离子液体通过席夫碱的特征结构,以侧基形式接枝于聚合物主链,得到胺基化的铸膜液;(2)制备接枝型离子液体聚酰亚胺膜:将步骤(1)中的胺基化的铸膜液刮涂成膜,利用溶剂蒸发法获得改性膜,干燥使膜固化,再进行冷冻后揭膜,得到接枝型离子液体聚酰亚胺膜。3.根据权利要求2所述的接枝型离子液体聚酰亚胺膜制备方法,其特征在于:步骤(1)胺基化功能离子液体的配制方法为:将N-甲基咪唑、N-丁基咪唑、N-辛基咪唑中的一种或多种与溴乙胺氢溴酸盐进行加热,乙醇回流,干燥后得到中间体,再加入氢氧化钾,去除KBr,再与KPF6进行离子交换反应,乙醇溶解后进行水浴加热,去除乙醇,得到胺基化功能离子液体。4.根据权利要求2或3所述的接枝型离子液体聚酰亚胺膜制备方法,其特征在于:步骤(1)中的聚酰亚胺与胺基化功能离子液体质量比为1:(0.02~0.2);水浴加热条件是60℃~80℃,水浴搅拌加...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘红晶贝鹏志姚辉高缨佳张莹
申请(专利权)人:沈阳工业大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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