一种热交联g-C3N4改性聚酰亚胺中空纤维膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种热交联g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;改性聚酰亚胺中空纤维膜及其制备方法与应用，涉及分离膜材料技术领域，包括g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;的制备步骤，以及将g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;引入聚酰亚胺并采用干‑湿法纺制中空纤维膜的步骤，再热交联得到热交联g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;改性聚酰亚胺中空纤维膜。本发明专利技术的热交联g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;改性聚酰亚胺中空纤维膜，利用具有二维片层网状结构的g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;能够稳定聚酰亚胺中的链状结构，提升了中空纤维膜的抗塑化性能，其三嗪环结构更能起到“快速通道”的作用，能显著提升氦的膜选择性和渗透性，最后再通过热交联处理则赋予其优异的抗塑化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膜分离材料，尤其涉及一种热交联g-c3n4改性聚酰亚胺中空纤维膜及其制备方法与应用。

技术介绍

1、氦气具有独特的物理性质，是一种不可再生资源，在医疗、航空航天工业和先进的纳米制造等重要领域发挥着不可替代的作用。全世界每年消耗的氦气超过3万吨，并保持每年5-7％的增长速率，尤其在医疗领域消耗较多，仅核磁共振成像设备(mri)就消耗了全球30％的氦气，因此氦气对医院医疗具有非常重要的意义。氦气主要是从天然气中提取出来，但大部分天然气中氦气浓度低于0.1％，采用传统的精馏、变压吸附等操作难以将其提纯至高纯度，而且非常耗能，增加了生产成本。近年来兴起的膜分离技术是实现氦气提纯的有效途径，它是在压力的驱动下通过分子筛分和溶解扩散机制分离气体，具有低成本、能效高、占地少、设备简便、易于调控和绿色无污染等诸多优点，在气体分离应用中具有巨大潜力。

2、气体膜分离技术在实际应用中也存在许多的问题，例如塑化、选择性低和受制于robeson上限等问题。文献[separation and purification technology 331(2024本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热交联g-C3N4改性聚酰亚胺中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的前驱体为尿素、三聚氰胺、蜜勒胺中的一种。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的溶剂为氮-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺中的任意一种，所述聚酰亚胺为P84和Matrimid 5218中的任意一种，所述g-C3N4占聚酰亚胺质量的10-20％，所述聚酰亚胺占铸膜液总质量的25-28％。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述去离子水与溶剂的质量比为1:4-8，所述...

【技术特征摘要】

1.一种热交联g-c3n4改性聚酰亚胺中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的前驱体为尿素、三聚氰胺、蜜勒胺中的一种。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的溶剂为氮-甲基吡咯烷酮、n，n-二甲基甲酰胺中的任意一种，所述聚酰亚胺为p84和matrimid 5218中的任意一种，所述g-c3n4占聚酰亚胺质量的10-20％，所述聚酰亚胺占铸膜液总质量的25-28％。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述去离子水与溶剂的质量比为1:4-8，所述溶剂为nmp、dmf、乙醇中的一种。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述的芯液和铸膜液的质量流速...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹鹏程，丁佰锁，王乾有，刘华丽，
申请(专利权)人：理工清科重庆先进材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：