通过原位交联实现高效分离气体的混合基质膜的制备方法及应用技术

本发明专利技术为一种通过原位交联实现高效分离气体的混合基质膜的制备方法及应用。该方法将聚合物基质混合液加入到3D

【技术实现步骤摘要】
通过原位交联实现高效分离气体的混合基质膜的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及功能材料
和聚合物分离膜
，涉及到比表面积较大的多孔聚合物材料和气体分离膜及其制备方法，特别涉及到一类多孔聚合物材料及其制备，并同时发生原位交联，通过溶液浇铸法制备混合基质膜的技术。

技术介绍

[0002]社会经济发展需要消耗大量的化石能源，由此引起的环境污染及温室效应是目前全球面临的重要问题。CO2是一种重要的温室气体，如何有效分离与捕集CO2成为各国研究人员关注的热点。
[0003]常见的CO2分离捕集方法包括吸收法、吸附法、低温处理法以及膜分离法。其中，膜分离技术具有稳定、分离效率高、能耗低、对环境友好等优点，近年来引起了较大的关注和发展，并且广泛应用于渗透气化、气体分离等方面。气体分离技术中所运用的分离膜，根据膜材料的类型，可分为无机膜、有机膜和混合基质膜。有机聚合物膜因其良好的可加工性，在工业上得到了广泛的应用，常见的有机聚合物膜材料有聚酰亚胺(PI)、自聚微孔聚合物 (PIM)、聚环氧乙烷(PEO)等，但是这类材料难以克服渗透性与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过原位交联实现高效分离气体的混合基质膜的制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：(1)制备填料原料混合液A：保护气氛围、冰水浴条件下，将芳香多胺化合物加入到二甲氧基甲烷(DMM)中，搅拌后得到原料混合液A；其中，每1g芳香多胺化合物为加入5～8mL DMM；所述的芳香多胺化合物为：(a)(b)(c)(d)或(e)其中，(a)为四(4
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氨基苯基)甲烷，(b)为四(4
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氨基苯基)金刚烷，(c)为二胺基三蝶烯，(d)为三胺基三蝶烯，(e)为三氨基三苯甲烷；(2)聚合物填料3D
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TB的制备：保护气氛围、冰水浴条件下，向步骤(1)中获得的原料混合液A中加入三氟乙酸(TFA)，待TFA加入之后，移去冰水浴，室温条件下搅拌反应12～24h后，得到3D
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TB混合液；其中，每1g芳香多胺化合物为加入30～80mL TFA；(3)制备聚合物基质原料液B：保护气氛围、冰水浴条件下，将芳香族二胺均匀分散于二甲氧基甲烷(DMM)中，获得原料混合液B；其中，每1g芳香二胺化合物为加入5～8mL DMM；所述的其芳香二胺化合物单体为：(邻联甲苯胺)或(1,5
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萘二胺)其中一种；(4)聚合物基质混合液的制备：保护气氛围、冰水浴条件下，向步骤(3)中获得的原料混合液B中加入三氟乙酸(TFA)溶剂，磁力搅拌使芳香二胺单体溶解，获得聚合物基质混合液；其中，每1g芳香二胺化合物为加入15～30mL TFA；(5)聚合物基质与填料的原位交联：保护气氛围、冰水浴条件下，将步骤(4)获得的聚合物基质混合液加入到步骤(2)的3D
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TB混合液反应体系中，待基质混合液加完之后移去冰水
浴，室温下磁力搅拌反应72～96h，进一步原位交联反应获得3D
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TB@TB产物混合液；其中，反应体系中，多胺化合物单体和二胺化合物单体的质量比＝1:1～50；(6)交联产物混合液的后处理：将步骤(5)中获得的3D
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TB@TB产物混合液浸没于稀氨水中并过滤，之后使用过量的去离子水将产物3D
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TB@TB洗至pH值为中性，真空60～80℃条件下干燥得到产物；其中，稀氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨延琴，岳俊博，李怡璇，韩禄，孙树政，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：