气体分离膜及气体分离膜的制造方法技术

技术编号：43514576 阅读：15 留言：0更新日期：2024-12-03 12:06

提供能兼顾二氧化碳的气体选择比和二氧化碳的透气度的气体分离膜及气体分离膜的制造方法。一种气体分离膜，用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳，由有机聚硅氧烷构成，所述有机聚硅氧烷包含由下述式(1a)表示的第1a结构单元和由下述式(1b)表示的第1b结构单元。[在式(1a)和式(1b)中，R<supgt;1</supgt;、R<supgt;2</supgt;和R<supgt;3</supgt;独立地为氢原子、烷基、烯基、烷氧基、烯氧基、芳基或芳氧基。X<supgt;1</supgt;为含有酰胺键的交联链，由两个所述第1b结构单元共用。＊为键合点。n和m为所述第1a结构单元和所述第1b结构单元的摩尔比]。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体分离膜及气体分离膜的制造方法。

技术介绍

1、为了实现碳中和或碳负排放，正在研究获取并回收从热力发电站或锅炉设备等排出的二氧化碳或空气中的二氧化碳的技术。作为该技术，已知有使用气体分离膜来分离二氧化碳的膜分离法。

2、例如，在专利文献1中公开一种作为高分子膜的透气膜，其通过将以硅氧烷键(-si-o-si-)作为主链的高分子的主链彼此由金属原子进行交联而获得。这种透气膜由于是以硅氧烷键作为主链的高分子的膜，因此二氧化碳气体的透过性比氮气的透过性高。另外，由于将金属原子作为结构成分，因此机械强度也优异。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2018-15678号公报

技术实现思路

1、专利技术所要解决的技术问题

2、在专利文献1所记载的透气膜中，根据源自硅氧烷键的二氧化碳的透过性来求得与氮的分离性。然而，硅氧烷键对于二氧化碳的亲和性并不充分。因此，专利文献1所记载的透气膜在二氧化碳的气体选择比方面存在改善的余地。

3、另外，专利文献1所记载的透气膜由于经由金属原子使高分子彼此交联，因此骨架结构的机械性自由度低。由于认为骨架结构的机械性自由度对透气性造成影响，因此专利文献1所记载的透气膜在二氧化碳的透过性方面也存在改善的余地。

4、因此，技术问题在于实现一种能够兼顾二氧化碳的气体选择比和二氧化碳的透气度的气体分离膜。

5、用于解决问题的技术方案

6、本专利技术的应用例所涉及的气体分离膜用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳，其中，

7、由有机聚硅氧烷构成，其包含由下述式(1a)表示的第1a结构单元和由下述式(1b)表示的第1b结构单元。

8、[化学式1]

9、

10、[在式(1a)和式(1b)中，r1、r2和r3独立地为氢原子、烷基、烯基、烷氧基、烯氧基、芳基或芳氧基。x1为含有酰胺键的交联链，由两个所述第1b结构单元共用。＊为键合点。n和m为所述第1a结构单元和所述第1b结构单元的摩尔比。]

11、本专利技术的应用例所涉及的气体分离膜用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳，其中，

12、由有机聚硅氧烷构成，其包含由下述式(2a)表示的第2a结构单元和由下述式(2b)表示的第2b结构单元。

13、[化学式2]

14、

15、[在式(2a)和式(2b)中，r4、r5和r6中的一个以上为烷基，剩余为芳基。x2为含有羧酸酯键的交联链，由两个所述第2b结构单元共用。＊为键合点。n和m为所述第2a结构单元和所述第2b结构单元的摩尔比。]

16、本专利技术的应用例所涉及的气体分离膜的制造方法用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳，其中，

17、具有使氨基改性有机硅与二羧酸反应的步骤，所述氨基改性有机硅包含由下述式(3a)表示的第3a结构单元和由下述式(3b)表示的第3b结构单元。

18、[化学式3]

19、

20、[在式(3a)和式(3b)中，r1、r2和r3独立地为氢原子、烷基、烯基、烷氧基、烯氧基、芳基或芳氧基。y1为氨基烷基。＊为键合点。n和m为所述第3a结构单元和所述第3b结构单元的摩尔比。]

21、本专利技术的应用例所涉及的气体分离膜的制造方法用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳，其中，

22、具有使苯基改性有机硅彼此反应的步骤，所述苯基改性有机硅包含由下述式(4a)表示的第4a结构单元和由下述式(4b)表示的第4b结构单元。

23、[化学式4]

24、

25、[在式(4a)和式(4b)中，r4、r5和r6中的一个以上为烷基，剩余为芳基。y2为苯基。＊为键合点。n和m为所述第4a结构单元和所述第4b结构单元的摩尔比。]

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【技术保护点】

1.一种气体分离膜，其特征在于，用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳，

2.根据权利要求1所述的气体分离膜，其特征在于，

3.一种气体分离膜，其特征在于，用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳，

4.根据权利要求3所述的气体分离膜，其特征在于，

5.一种气体分离膜的制造方法，其特征在于，是用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳的气体分离膜的制造方法，

6.根据权利要求5所述的气体分离膜的制造方法，其特征在于，

7.根据权利要求5或6所述的气体分离膜的制造方法，其特征在于，

8.一种气体分离膜的制造方法，其特征在于，是用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳的气体分离膜的制造方法，

9.根据权利要求8所述的气体分离膜的制造方法，其特征在于，

【技术特征摘要】

1.一种气体分离膜，其特征在于，用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳，

2.根据权利要求1所述的气体分离膜，其特征在于，

3.一种气体分离膜，其特征在于，用于从含有二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳，

4.根据权利要求3所述的气体分离膜，其特征在于，

5.一种气体分离膜的制造方法，其特征在于，是用于从含有二氧化碳的混合气体中分...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本康享，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：

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