聚离子液体交联膜的制备及其气体渗透性能

发布时间：2021-12-31 18:53

　　大气中温室气体（如CO₂）浓度的逐年增加导致全球变暖、气候骤变等环境问题愈加严重,对空气中的CO₂进行分离捕集具有十分重要的意义。离子液体（IL）对CO₂有较高的溶解性,常被制作为离子液体支撑液膜（SILMs）用于CO₂分离。SILMs显示出较好的气体渗透性能,但其稳定性较差,不适合高压操作。聚离子液体（PIL）与离子液体具有相似结构,有良好的稳定性与较好的加工性能,但纯PIL膜对气体的渗透性差。因此,制备一种高通量PIL气体分离膜具有重要意义。本文采用Poly-Radziszewski 一步法制备氨基封端的咪唑型聚离子液体PIL用于制备气体分离膜。为了提高PIL的渗透性,提出了两种制膜方法:一是通过界面聚合法制备PIL薄层复合膜,通过降低分离层厚度,缩短气体在膜内的扩散路径,提高膜对气体的渗透通量;二是以带有环氧官能团的缩水甘油醚作为交联剂,与PIL共混进行热交联,制备橡胶态的PIL交联膜,向膜内引入大量醚键官能团,增加膜对CO₂的溶解性,提高PIL分离膜的气体渗透性能。PI... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－４离子液体支撑液膜示意图??Ｆｉ．?１－４?Ｒｅｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａ?ｓｕｏｒｔｅｄ?ｉｏｎｉｃ?ｌｉｕｉｄ?ｍｅｍｂｒａｎｅＳＩ?ＬＭ

图１－５可聚合离子液体种类及聚合机理??ｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?（ａ）?ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＩＬ?ｍｏｎｏｍｅｒｓ?ａｎｄ?（ｂ）?ｂａｓｉｃＮｏｔｅ?ｔｈａｔ?＂Ｐ”?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓａ?ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅ?ｇｒｏｕｐ??ＰＩＬ?膜??的团队首先提出了?ＵＶ引发聚合的方法合成了?５种含有烷乙烯类和聚丙烯酸酯类的纯ＰＩＬ膜＾：，测试了膜对Ｃ０２观察发现，聚合物骨架的化学结构对膜的气体滲透性能影择性两者在很大程度上取决于连接在咪唑阳离子上的烷烯基体系中，烷基链从甲基变成己基时，Ｃ０２的渗透率ｒｒｅｒ，但是其Ｃ０２／Ｎ２的选择性从３２降低到２８，而ＣＯ：／ＣＨ４ｎｇｌｍ：等将４－乙烯苯基团与咪唑类离子液体进行聚合反应制２的吸收应用中发现其对ＣＯ：的吸收量远高于其它常规咪单体离子液体。??

ｖｖａｖ?ｅｎ?ｕｍ?ｂｅｒ（ｃｎｉ＿?１）??图２－４?ＰＩＵ复合膜的红外吸收谱图??Ｆｉｇ．２－４?ＦＴ－ＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｌＰＩＬｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎｉｅｍｂｒａｎｅ??用ＩＲ－ＦＴ１Ｒ分别研究了?ＰＳＦ超滤膜原膜、ＰＩＬ〇薄层复合膜的表面化学结构，??如图２－４所示。在ＰＳＦ－ＰＩＬｏ的曲线中，丨６８０－１６５０?ｃｍ－１与３３５０?ｃｎｒ１处为酰胺键的??伸缩振动峰，１６８０－１６５０?ｃｎｒ１处为００伸缩振动峰，３３５０?ｃｒｒｆ１处为Ｎ－Ｈ键的伸??缩振动峰。红外结果表明了?ＰＩＬｏ的端氨基与均苯三甲酰氯的酰氯键成功发生界??面聚合反应，ＰＩＵ薄层复合膜成功制备。??２３??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3560790