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    山東化學化工學會

    我國科學家研究二氧化碳分離膜取得突破

    瀏覽次數(shù): 342   發(fā)布時間:2017-03-30 16:09:25   發(fā)布人:editor

       近日,哈爾濱工業(yè)大學教授邵路課題組在二氧化碳(CO2)分離膜研究取得重要突破,成果在線發(fā)表于《能源與環(huán)境科學》(《Energy & Environmental Science》)。

     
      膜分離技術(shù)是目前有望實現(xiàn)二氧化碳高效分離的新型低碳技術(shù),相對于傳統(tǒng)的吸附分離等方法,膜分離具有高效、易操作、成本低和環(huán)境友好等特點。然而,目前高效二氧化碳分離膜材料仍然極其匱乏,嚴重制約著膜分離在二氧化碳捕集分離等領(lǐng)域的應(yīng)用。
     
      該成果通過對材料物理化學結(jié)構(gòu)合理設(shè)計,采用二氧化碳親和性的聚氧化乙烯(PEO)衍生材料,經(jīng)過簡單的紫外輻照一步法,在自由基聚合形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的同時,向體系中引入低分子量的聚氧化乙烯鏈段,制備出了一種新型二氧化碳親和性半互穿網(wǎng)絡(luò)(SIPN)分離膜。該半互穿網(wǎng)絡(luò)分離膜是由立體的聚氧化乙烯交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和低分子量高醚氧含量的聚氧化乙烯衍生分子鏈穿插構(gòu)成。
     
      據(jù)介紹,低分子量的聚氧化乙烯鏈段有效增加了膜的自由體積、改善其分布并增強二氧化碳親和性,促進二氧化碳在膜中快速通過,極大提高分離膜二氧化碳滲透通量同時使膜保持著高的選擇性,從而突破傳統(tǒng)膜材料滲透通量和選擇性之間相互制約的瓶頸,達到二氧化碳親和性分離膜目前國際最高水平。該半互穿網(wǎng)絡(luò)分離膜制備方法極其簡單且綠色環(huán)保,新型膜材料具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,有望與目前的工業(yè)化生產(chǎn)過程匹配。該成果的研究思路為先進膜材料開發(fā)及其在環(huán)境能源等領(lǐng)域的應(yīng)用建立了高效的設(shè)計路徑。
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