氨基MIL-101（Cr）强化CO 2 分离性能的混合基质膜优化制备

发布时间：2021-11-01 00:48

　　金属有机骨架MIL-101 （Cr）是大孔径、高孔隙率的新型膜材料,可显著提升混合基质膜的CO₂渗透性,但其掺杂会明显降低选择性,有两方面原因:有机配体的CO₂亲和性较低;填料干燥活化后再分散性差,易团聚形成缺陷。对此,首先以氨基对苯二甲酸为配体合成氨基MIL-101（Cr）,提高溶解选择性,再采用先浇铸-后活化的制膜工艺,减少团聚缺陷。红外测试表明氨基填料成功合成;扫描电镜表明膜中填料分布均匀。掺杂15%（质量）氨基MIL-101（Cr）的乙基纤维素混合基质膜,CO₂渗透系数达到200 barrer,比MIL-101（Cr）膜提高11.2%,较纯聚合物膜提高133.1%;同时,CO₂/N2选择性达到23.9,比MIL-101（Cr）膜提高25.8%,较纯聚合物膜提高17.1%。综上,采用先浇铸-后活化的制膜工艺掺杂氨基MIL-101（Cr）填料,可同时提高混合基质膜的CO₂渗透性和选择性。 

【文章来源】：化工学报. 2020,71(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

纳米级介孔填料颗粒的FT-IR红外谱图

填料的含量及其和聚合物基质的相容性将影响混合基质膜的机械性能，为此本研究测定了两种混合基质膜的拉伸强度和断裂伸长率，结果如图5所示。可以看出，随着填料的加入，膜的拉伸强度和断裂伸长率都有不同程度的下降，同时，EC/MIL-101(Cr)及EC/NH2-MIL-101(Cr)膜由于更好的相容性，机械性能下降幅度较小。在20%(质量)填料担载量下，膜的拉伸强度均大于20 MPa，适合作为膜材料应用。图4 制膜工艺对混合基质膜(NH2-MIL-101,20%(质量))微观结构的影响

制膜工艺对混合基质膜(NH2-MIL-101,20%(质量))微观结构的影响

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3469191