【技术实现步骤摘要】
一种掺杂金属纳米粒子的混合基质碳分子筛膜及其准备方法和应用
[0001]本专利技术涉及气体分离的中空纤维碳分子筛膜
,尤其是涉及一种掺杂金属纳米粒子的混合基质碳分子筛膜及其准备方法和应用
。
技术介绍
[0002]氢能具有清洁高效
、
燃烧热值高
、
可持续的优势,是未来能源结构变革的重要方向
。
氢气的制备
、
分离提纯和运输储存技术都是当前研究的热点
。
在氢气的分离提纯领域,膜分离是一种简单高效的分离技术,常用的分离膜材料包括聚合物膜
、
钯膜
、
碳分子筛膜等,其中碳分子筛膜
(CMSM)
是一类由聚合物膜高温碳化形成的无机膜材料,在氢气的分离提纯中展现出了较大的应用前景
。
碳分子筛膜具有耐高温
、
化学稳定性好
、
孔径可调的优点,已在
H2相关的分离,例如
H2/CH4和
H2/C2H4中表现出了优异
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种掺杂金属纳米粒子的混合基质碳分子筛膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1
:将待掺杂的金属盐添加至纺丝原液中共混均匀,得到掺杂金属盐的纺丝原液,所述金属盐选自
Pd
盐
、Cu
盐
、Ag
盐中的一种;
S2
:基于
S1
中得到的掺杂金属盐的纺丝原液,通过干湿纺丝工艺制备掺杂金属纳米粒子的纤维素混合基质膜,以此诱导聚合物热解过程中的结构重排,通过热解获得掺杂金属纳米颗粒的纤维素前驱体膜;
S3
:在惰性气体保护下,将所述纤维素前驱体膜进行碳化处理,得到碳分子筛膜
。2.
根据权利要求1所述的一种掺杂金属纳米粒子的混合基质碳分子筛膜的制备方法,其特征在于,
S1
中,所述金属盐为
Pd
盐
。3.
根据权利要求1所述的一种掺杂金属纳米粒子的混合基质碳分子筛膜的制备方法,其特征在于,
S1
中,所述纺丝原液包含:
8wt
%~
15wt
%的微晶纤维素
、20wt
%~
70
%
wt
的有机溶剂
、20wt
%~
70wt
%的离子液体,各组分百分比均基于纺丝原液的重量,且各组分的总百分比之和为
100wt
%
。4.
根据权利要求1所述的一种掺杂金属纳米粒子的混合基质碳分子筛膜的制备方法,其特征在于,
S1
中,所述金属盐的掺杂比例为纺丝原液重量的
2wt
%~
5wt
%
。5.
根据权利要求3所述的一种掺杂金属纳米粒子的混合基质碳分子筛膜的制备方法,其特征在于,所述机溶剂为
N
,
N
二甲基甲酰胺
、N
,
N
二甲基乙酰胺
、N
甲基吡咯烷酮
、N
‑
甲基吗啉氧化物
、
二甲基亚砜中的一种或多种
。6.
...
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