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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:

化石能源的引燃会造成宇宙大气质量中CO2有机废气浓度的扩大,**气温升高莫染为核心要的场景事情。由此,開發生活**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。

聚氯乙稀(PVC)就是种都具备非常好有机化学抗弯强度的性价比高柔性板汇聚物,因其汇聚物链的低流通性而都具备较低的气休融合能力素质。因,然而PVC在以及互联网行业中有了大范围的软件,但PVC膜在甲烷乙炔气剥离 角度的用途并不常見。但假如将PVC膜采取改善,总有很有可能得到 高甲烷乙炔气通透性性的膜。

来源于此,大不里士师范大学Abbas Mehrdad宋江因经过接枝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. 合成视频表示图

(图源于:Separation and Purification Technology

科研人群完成红外光谱分析对所制作而成的亚铁离子固体缔合物做出了分析方法,遇到在2965cm-1、1640–1730 cm1、1519  cm1处的消除峰对应为咪唑环上的C-H、C=C、C=N伸缩式共振,这也说透彻该合成树脂反应物的取得胜利合成树脂。与此同时设计元素数据公测仪公测显示该合成树脂反应物的接枝率亲近3.7%。


图2. 不同阴离子对CO2和CH4透过离子膜的影响

(圖片来历: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. 高温对甲烷气体抉择性的影向

(商品图片因素:Separation and Purification Technology

实验相关人员对作用混合气体浸入的状态使用了测验,出现 伴随水压偏高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. 阴铝离子对汽体首选性的影响到

(照片来历: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地方的特性高于PVC膜。

上述情况笔者认为,探究员将化合物溶剂配位高聚物膜在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。


原稿连接:

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

全文小说家:

Abbas Mehrdad, Narmin Noorani

DOI: 10.1016/j.seppur.2019.05.086