以聚苯胺纳米材料和聚乙烯胺制备CO2分离膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种以聚苯胺纳米材料和聚乙烯胺制备CO2分离膜的方法。该方法过程包括，以聚砜或聚醚砜超滤膜为基膜，按聚苯胺纳米材料水分散液和聚乙烯胺水溶液中的聚苯胺纳米材料和聚乙烯胺的质量比共混制得涂膜液，将涂膜液涂覆在基膜上，在一定的温度和相对湿度条件下干燥制得分离膜。该方法具有制膜工艺简单易行，原材料价格低廉的特点，所制得的气体分离膜对于CO2分离具有优异的渗透选择性。制备得到的CO2分离膜的性能参数为：对于CO2/N2混合气（CO2体积分数为15%～20%），CO2渗透速率为100～3100×10-6cm3(STP)·cm-2·s-1·cmHg-1，CO2/N2分离因子为21～240。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以聚苯胺纳米材料和聚乙烯胺制备CO2分离膜的方法，属于气体分离膜

技术介绍
固定载体膜是一种新型CO2分离膜，可以同时具有高CO2渗透性和选择性。聚乙烯胺由于含有可与CO2发生可逆反应的伯胺基，是一种常用的固定载体膜材料。以聚乙烯胺(PVAm)为分离层、聚砜(PSf)或聚醚砜(PES)膜为支撑层制备的PVAm/PSf或PVAm/PES复合膜具有较优的CO2渗透选择性能，然而要实现气体分离膜的大规模应用，仍需进一步提高其渗透选择性能。近几年，一些国内外学者开展改性聚乙烯胺气体分离膜以获得高CO2渗透选择性能的研究工作。其中，纳米材料的添加被认为能扰乱高分子链段堆积，增加聚合物膜的自由体积，从而显著增加聚合物膜的渗透速率。由于聚苯胺纳米材料 含有氨基基团，它的添加不仅能增加聚合物膜的自由体积，还能提高CO2在膜内的溶解性，有利于制成具有优异性能的纳米复合气体分离膜。本申请的专利技术人之前发表的专利中(用于分离酸性气体的强化聚乙烯胺固定载体复合膜及其制备方法，专利号ZL200910069314)提出以聚砜或聚醚砜为基膜，用聚苯胺纳米纤维、气相纳米二氧化硅或乙二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以聚苯胺纳米材料和聚乙烯胺制备CO2分离膜的方法，其特征在于包括以下过程：（1）？？？？将质量分数为1%~4%的聚乙烯胺水溶液与质量分数为1%～4%的聚苯胺纳米材料水分散液按两种溶液中聚乙烯胺与聚苯胺纳米材料的质量比为1~10:1进行共混，所述的聚苯胺纳米材料为纳米片、网状纳米纤维、半管状纳米纤维或纳米棒，在室温下超声搅拌，混合均匀制得涂膜液；（2）？？？？以截留分子量为5000~50000的聚砜或聚醚砜超滤膜为基膜，将步骤（1）制得的涂膜液涂敷在基膜的表面，湿涂层厚度为50？μm~300？μm，在温度20～35oC和相对湿度30%～50%的恒温恒湿环境中干燥，得到以聚苯胺纳米材料和聚乙烯...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志，赵颂，赵娟，乔志华，王纪孝，王世昌，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：