ZIF-8改性聚二甲基硅氧烷-聚醚酰亞胺復(fù)合膜的制備及其氣體分離性能研究.pdf

1、CO2的捕獲分離是一項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展建設(shè)工程，對(duì)人類(lèi)環(huán)境建設(shè)具有重要意義。膜分離技術(shù)主要利用膜的分離效應(yīng)實(shí)現(xiàn)氣液體的分離，能實(shí)現(xiàn)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的雙重效應(yīng)。由于沸石咪唑化合物(ZIFs) ZIF-8具有很大的比表面積和孔隙率，并對(duì)CO2具有很強(qiáng)的吸附能力，且比傳統(tǒng)金屬有機(jī)骨架化合物(MOFs)具有更好的水熱穩(wěn)定性，本文將探究PDMS/PEI復(fù)合膜和ZIF材料的共混條件，在此基礎(chǔ)上提高分離膜的滲透性能和分離性能。
　　鑒于文獻(xiàn)中方法的ZIF-

2、8合成產(chǎn)量較低，本文前兩部分先對(duì)ZIF-8的合成方法進(jìn)行改進(jìn)，得到比文獻(xiàn)中方法產(chǎn)量擴(kuò)大三倍的合成方法，該方法以300ml氨水和10ml甲醇為溶劑,2-甲基咪唑和Zn(OH)2的原料比為4∶1，攪拌時(shí)間為72h。對(duì)按此方法所合成的ZIF-8進(jìn)行表征，結(jié)果表明:在玻璃等親水性容器中合成的ZIF-8晶體更為規(guī)整，顆粒大小更為均勻。
　　通過(guò)在鑄膜液中添加制備的ZIF-8晶體，制備出改性的PDMS/PEI復(fù)合膜?？疾炝薢IF-8的填充量、

3、原料氣壓力及不同條件制備的ZIF-8對(duì)改性膜性能的影響。結(jié)果表明:在相同的溫度和壓力下，增加ZIF材料填充量，氣體的分離系數(shù)呈現(xiàn)出先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)，在15％以?xún)?nèi)隨著填充量增大，膜的分離性能逐漸增強(qiáng)。以氨水為溶劑，15％ZIF-8填充量下，CO2滲透率比空白膜提高了181％，CO2/N2分離系數(shù)比未改性膜提高了43.5％;原料氣壓力升高，也有助于提高改性的PDMS/PEI復(fù)合膜的分離滲透性能;另外，對(duì)比三種溶劑制備的ZIF-8晶體，以氨