首页 理论教育 实现材料协同:共混制备高透过高选择性中空纤维

实现材料协同:共混制备高透过高选择性中空纤维

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:利用不同聚合物与聚酰亚胺进行共混,进而纺制成中空纤维,将会实现不同材料之间的协同效应,制备具有较高透过性和选择性的复合中空纤维。Li 等[26]通过在235℃和两步涂层的热处理下,调节纺丝过程中外层流速与内层流速的比值,成功制备了双层PES/P84 中空纤维膜,其PES—沸石β 混合基质致密选择层为0.55 μm。与Matrimid 相比,含有5%和10%PIM-1 的初纺纤维的CO2 渗透率分别增加78%和146%,且不影响CO2/CH4 选择性。

实现材料协同:共混制备高透过高选择性中空纤维

聚合物共混是制备在某些性能上有所改进的或具有独特性能聚合物材料的一种简单且有效的方法。利用不同聚合物与聚酰亚胺进行共混,进而纺制成中空纤维,将会实现不同材料之间的协同效应,制备具有较高透过性和选择性的复合中空纤维。Teoh 等[25]制备了Torlon/P84 混合纤维,借助对二甲苯的化学交联改性,显示出对异丙醇(IPA)/H2O 较强的分离性能。对于质量比为85/15 的IPA/H2O 进料溶液,获得的最高分离系数为185±8,且获得的总渗透通量为(1000±45)g/(m2·h)。Li 等[26]通过在235℃和两步涂层的热处理下,调节纺丝过程中外层流速与内层流速的比值,成功制备了双层PES/P84 中空纤维膜,其PES—沸石β 混合基质致密选择层为0.55 μm。与纯PES 致密薄膜相比,该双层中空纤维膜对O2/N2 和CO2/CH4 的选择性增强约为10%~20%。

利用聚合物共混技术和双层中空纤维纺丝工艺可制备PBI 和Matrimid的复合中空纤维,其中PBI 和Matrimid 所形成的互穿网络结构赋予其高性能气体分离性,可获得选择性高达11.11(PH2=29.26GPU)的H2/CO2 选择性 膜[27]。化学改性对于进一步提高膜的H2/CO2 分离性能有一定效果,该复合中空纤维膜对CO2 诱导的塑化具有非常好的抗性,并且对于各种气体分离应用(包括氢气净化和天然气分离)具有可行的潜力。Youg 等[28]制造出具有协同分离性能的PIM-1/Matrimid 复合中空纤维膜,在PIM-1 为5%~15%时,中空纤维不仅具有比PIM-1 高得多的气体选择性,而且具有比纯Matrimid纤维高得多的渗透性。与Matrimid 相比,含有5%和10%PIM-1 的初纺纤维的CO2 渗透率分别增加78%和146%,且不影响CO2/CH4 选择性。(www.xing528.com)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈