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离子液体改性PVC用于分离CO2/CH4混合气体
发布时间:2020-09-03     作者:harry   分享到:

化石燃油的熔化造成大地十足中CO2盐浓度的新增,**气温升高已变是以要的环保情况。为此,搭建市场经济**的CO2捕集工艺具有重要的研究意义。目前CO2分离技术主要有吸收、吸附、低温分离和膜分离。在这些技术中,由于具有低能耗、高热稳定性和机械稳定性等优点,聚合物膜被广泛用于O2/N2、H2/N2、He/N2、H2/CH4和CO2/CH4的气体混合物分离。但膜的工业应用却受到聚合物膜反渗透和选择性的限制。因此,各种用于提高气体分离聚合物膜的性能的方法被提出来,其中接枝法是能**改善聚合物膜的性能的方法之一。

聚氯丁二烯(PVC)是一种种具备着顺畅电学程度的性价比高柔软性缩聚物,是由于其缩聚物链的低变化性而具备着较低的废气渗透性和力。所以说,就算PVC在各类行业内中取到了常见的软件,但PVC膜在混合甲烷气体剥离 角度的操作并不典型。但只要将PVC膜使用渗型,就或许取得高混合甲烷气体渗性的膜。

立于此,大不里士大学考研Abbas Mehrdad抓捕确认接枝1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐([VBIm][Br]),1-乙烯基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐([VBIm][BF4]),1-乙烯基-3-丁基咪唑硫氰酸盐[VBIm][SCN]对PVC改性,提高了PVC膜的透气性,并用于分离CO2/CH4混合气体。


图1. 获得提醒图

(图片大全从何而来:Separation and Purification Technology

研究方案人群实施红外光谱图对所合成图片的阴离子固态汇聚物实施了定性分析,遇到在2965cm-1、1640–1730 cm1、1519  cm1处的汲取峰分别为为咪唑环上的C-H、C=C、C=N收放振荡,这也说清楚该整合物的成功率合并。并重元素进行测量仪测量体现了该整合物的接枝率亲近3.7%。


图2. 不同阴离子对CO2和CH4透过离子膜的影响

(产品图片原因:Separation and Purification Technology

研究人员发现PVC[VBIm][X]离子膜对CO2的渗透性高于CH4气体,这可能是由于扩散和溶解度系数的差异。然而,CO2和CH4的动力学直径的差异较小。因此,可以认为气体的溶解是膜渗透的主要机制。


图3. 平均温度对其他气体会可选择性的不良影响

(圖片来源于:Separation and Purification Technology

研究探讨相关人员对干扰气休构建的要求进行了測試,显示如今的压力上升CO2和CH4的渗透率都降低,但是选择性有所提升,这也说明在较高压力下,相对于扩散现象,气体渗透过程中溶解起着主要作用。研究人员还发现随着温度的升高,膜内气体的透过率增大,然而CO2/CH4的选择性降低。因此,可以在较低的温度和较高的压力下获得更好的气体选择性。


图4. 阴阳离子对其他气体采用性的引响

(图收入:Separation and Purification Technology

此外,研究人员对阴离子的影响进行了探究,发现与[Br]-和[BF4]-阴离子相比,[SCN]-阴离子改性的聚合物膜显示出更好的CO2气体分离性能,这可能是由于CO2与[SCN]-阴离子之间具有更强的相互作用。同时具有不同阴离子[Br]-、[BF4]-和[SCN]-阴离子的PVC-[VBIm][X]离子聚物膜在分离CO2/CH4几个方面的耐热性远远超过PVC膜。

由此可见经验,探索考生将阴离子溶液汇聚物膜用作CO2/CH4的混合气体分离,并且取得了良好效果,有望进一步提高其实用性。


译文的链接:

//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586619307439

译文作家:

Abbas Mehrdad, Narmin Noorani

DOI: 10.1016/j.seppur.2019.05.086