摘要：膜分离法相比于传统的气体分离方法，具有成本低、易操作、分离效果显著等优点，本工作以耐高温、强度高、通量大的晶须莫来石中空纤维膜(M0)作为支撑层，以黏度可控的橡胶态聚合物(PDMS)作为中间过渡层；将PDMS涂覆到陶瓷膜表面并覆盖陶瓷膜表面的缺陷，通过水热合成法对UiO-66进行氨基修饰，以均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体，胱胺(CYS)为水相单体进行界面聚合，通过界面聚合将UiO-66-NH2固载到复合膜顶层，从而得到PUi-M0复合膜。通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和膜表面水接触角等对膜改性前后进行性能表征，并采用自制气体分离装置测试膜对单一气体的渗透速率并计算CO2/N2的分离性能。结果表明：在室温、0.2 MPa的操作压力下，PUi-M0复合膜对CO2的渗透率高达2765.3 GPU，CO2/N2选择性为3.2；在80 ℃和120 ℃条件下分别连续使用6 h，复合膜的CO2/N2的分离选择性稳定在3.2～3.4之间。
文章目录
1 实验材料与方法
1.1 实验材料
1.2 陶瓷中空纤维的制备
1.3 PDMS-M0复合膜的制备
1.4 UiO-66-NH2的制备
1.5 PU1-M0和PUi-M0复合膜的制备
1.6 测试与表征
2 结果与讨论
2.1 粉煤灰的热重分析
2.2 XRD分析
2.3 FTIR分析
2.4 改性前后接触角测试结果
2.5 复合膜的SEM分析
2.6 复合膜气体分离性能测试结果
2.6.1常温条件下的气体分离性能测试
2.6.2高温条件下的气体分离性能测试
3 结论
