任晓灵
,
任吉中
,
李晖
,
邓麦村
膜科学与技术
以烟道气中CO2的捕集为研究背景,以聚醚共聚酰胺Pebax1657嵌段共聚物为选择层膜材料,采用浸渍涂覆法,制备具有超薄分离皮层的PEI/PDMS/Pebax1657/PDMS多层复合气体分离膜,研究复合气体分离膜对CO2/N2混合气的分离特性.由于CO2的增塑作用,复合膜对CO2/N2混合气的分离系数为40左右,低于其理想分离系数.操作压力和原料气中CO2浓度对复合膜的渗透分离性能以及混合气的分离效果影响显著.在实际应用中,可通过调节膜两侧操作压力来提高CO2的富集浓度.
关键词:
CO2/N2混合气
,
多层复合膜
,
聚醚共聚酰胺
高娟
,
任吉中
,
李晖
,
花开胜
,
李新学
,
邓麦村
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.01.004
主要研究中长期载人航天任务中微重力条件下的膜法水气分离问题,以中空纤维超滤膜为基础,通过自行设计的微重力条件下地面试验系统对膜式水气分离器的分离性能进行研究,考察阻力降、水/气体积比和重力等因素对水气分离器分离性能的影响.研究发现,在一定操作条件下,膜通量随着阻力降的升高或者水/气体积比的增大而增大;重力对分离过程无明显影响.中空纤维超滤膜具有在微重力条件下进行水气分离的能力,为膜式水气分离器在载人航天中应用提供支持.
关键词:
微重力
,
膜式水气分离器
,
中空纤维超滤膜
,
分离性能
冯世超
,
任吉中
,
任晓灵
,
李晖
,
花开胜
,
邓麦村
膜科学与技术
以聚醚共聚酰胺(Pebax1074)嵌段共聚物和分子量为400的聚乙二醇(PEG400)为膜材料,采用聚合物共混和流延成膜的方法,制备出不同质量比的均一透明Pebax1074/PEG400共混均质膜.PEG400作为塑化剂与Pebax1074共混之后,改变了聚合物链段的活动性,增加了醚氧键的含量,使N2、H2、CH4和CO2渗透系数以及CO2对其它气体的选择性都得到了增加.操作条件对气体在共混膜中的渗透性能也有较大的影响.由于塑化效应的作用,膜两侧的压差对CO2和非极性气体的渗透系数影响不同,并且随共混膜中PEG400含量的变化而变化.气体在共混膜中的渗透系数随操作温度的升高而增大,通过Arrhenius方程可把渗透通量与温度联系起来.
关键词:
聚醚共聚酰胺
,
聚乙二醇
,
共混膜
,
二氧化碳分离
冯世超
,
任吉中
,
李晖
,
花开胜
,
李新学
,
邓麦村
膜科学与技术
以橡胶态聚醚共聚酰胺(Pebax1074)嵌段共聚物为膜材料,采用流延法制备亲水性无缺陷的Pebax1074均质膜.由于Pebax1074嵌段高分子中的聚环氧乙烷(PEO)链段对CO2分子的亲和性,Pebax1074膜对CQ/非极性气体分离体系有较高的分离性能.CO2渗透系数由于增塑作用随膜两侧压差的增大而显著增大,且温度越低增塑作用越大;而N2、CH4和H2等非极性气体的渗透系数由于流体静力学压力效应随膜两侧压差增大略有减小,温度越高流体静力学压力效应越弱.N2、CH4、H2和CO2在Pebax1074膜中的渗透系数均可用Arrhenius方程描述,且随着压力的升高,CO2的渗透活化能下降,而N2、CH4和H2非极性气体的渗透活化能升高.
关键词:
二氧化碳分离
,
均质膜
,
聚醚共聚酰胺
周敬倩
,
任吉中
,
林立
,
邓麦村
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2009.04.006
以聚醚酰亚胺(PEI)为制膜材料、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂、γ-丁内酯(GBL)为弱非溶剂以及纯水为凝胶剂,采用浸没沉淀法制备了系列平板膜和厚度梯度膜,考察了GBL的存在对铸膜液黏度、平板膜及厚度梯度膜结构的影响.随着GBL浓度的增加,PEI铸膜液的黏度会增大,当m(GBL):m(NMP)达到69.6:15.4时,PEI聚合物溶液黏度急剧增大,促使PEI聚合物溶液由单一均相溶液向贫/富两相区转化.GBL浓度增加的同时,PEI膜结构形态逐渐由完全的指状结构向海绵结构转化.就PEI厚度梯度膜而言,当膜厚增加到临界结构转化厚度L<,c>时,海绵状结构开始向指状孔结构转变.铸膜液体系中GBL浓度的增加延迟了厚度梯度膜中海绵状结构向指状孔结构的转化,临界结构转化厚度L<,c>随着铸膜液体系中GBL浓度的增加而增加.
关键词:
聚醚酰亚胺
,
γ-丁内酯
,
浸没沉淀法
,
厚度梯度膜
,
膜结构
王颖
,
任吉中
,
徐徜徉
,
李晖
,
冯世超
,
邓麦村
膜科学与技术
以聚醚共聚酰胺Pebax1074为分离层主体膜材料,以三醋酸甘油酯(GTA)为添加剂,制备具有超薄分离层的Psf/PDMS/Pebax1074和Psf/PDMS/Pebax1074-GTA/PDMS多层复合气体分离膜.考察了Pebax1074和GTA浓度、温度、压力等条件对H2、N2、CH4和CO2等在复合膜中的渗透性能的影响.结果显示,随Pebax1074浓度的增大,Psf/PDMS/Pebax1074膜对气体的渗透通量急剧下降,气体选择性逐渐增大至接近Pebax1074本征值.当GTA质量分数大于50％,Psf/PDMS/Pebax1074-GTA复合膜的气体渗透通量大幅增加,而气体选择性不高.利用硅橡胶对复合膜表面保护后,气体选择性接近Pebax1074材料本征值.Psf/PDMS/Pebax1074-GTA/PDMS多层复合膜对CO2具有较高的渗透通量和较高的选择性.CO2对多层复合膜存在塑化效应,渗透通量随压差增大而增大;随着操作温度的升高,H2、N2、CH4和CO2在复合膜中的渗透通量显著增大,而CO2/(N2、CH4、H2)的分离系数减小.
关键词:
聚醚共聚酰胺
,
三醋酸甘油酯
,
二氧化碳分离
张立秋
,
任吉中
,
李晖
,
赵丹
,
邓麦村
膜科学与技术
以HQDEA-DMMDA新型聚醚酰亚胺(PEI)为基质膜材料,疏水型气相二氧化硅TS-530为填料,将TS-530分散到聚醚酰亚胺溶液中并采用流涎成膜方法,制备出不同质量比PEI/TS-530混合基质膜.与PEI膜相比,TS-530粒子的加入改变了聚合物链段的堆砌,增加了有效自由体积,使H2、CH4、N2、O2以及CO2的渗透系数都得到了增加,同时CO2对CH4、N2以及O2对N2的选择性均未发生较大程度的改变.随TS-530浓度增加,分子动力学直径越大的气体其渗透系数、扩散系数提升幅度越大,这与Maxwell模型发生了较大的偏离,而溶解系数的变化则取决于极性醚氧基团含量以及界面吸附作用.
关键词:
HQDEA-DMMDA型聚醚酰亚胺
,
疏水型气相二氧化硅TS-530
,
混合基质膜
,
气体分离
王雁北
,
任吉中
,
邓麦村
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.02.002
采用单侧溶液交换法,把PEI/Pebax2533复合膜的Pebax2533外表面与AgBF4交换溶液接触,利用Ag+与Pebax2533分子链段中醚氧键之间的络合作用,将Ag+固定在PEI/Pebax2533复合膜中,从而制备了PEI/Pebax2533/AgBF4固体聚合物电解质复合气体分离膜.通过改变AgBF4交换溶液的浓度来调节复合膜表面银离子的负载量,控制复合膜对丙烯/丙烷的分离性能.随着AgBF4交换溶液浓度的增加,复合膜对烯烃出现明显的促进传递现象,塑性效应明显减弱.当AgBF4交换溶液浓度为8.0 mol/L时,PEI/Pebax2533/AgBF4复合膜丙烯/丙烷的分离系数远远超过1 000,塑性效应基本受到抑制.
关键词:
丙烯/丙烷分离
,
固体聚合物电解质膜
,
载体促进传递
王雁北
,
任吉中
,
邓麦村
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2012.04.007
用单侧表面溶液交换法制备PEI/Pebax2533/AgNO3及PEI/Pebax2533/AgBF4复合气体分离膜,研究了光还原对复合膜结构及气体渗透性能的影响.对PEI/Pebax2533/AgBF4 复合膜,光还原使活性载体Ag+浓度降低,对烯烃的促进传递作用减弱,导致丙烯渗透通量以及丙烯/丙烷的选择性明显下降.但光还原对PEI/Pebax2533/AgNO3复合膜的丙烯/丙烷分离性能无显著影响.复合膜中的Ag+被光还原为Ag0,使复合气体分离膜表面变为棕色.还原后的银颗粒含量随着交换溶液银盐浓度的增加而增加,证明交换溶液银盐的浓度明显支配着复合膜中的Ag+负载含量,从而影响膜的分离性能.
关键词:
烯烃/烷烃分离
,
促进传递
,
固体聚合物电解质
,
光还原
