聚酰亚胺薄膜在氢气分离中的研究进展

作者:蔡铭威; 王知; 卢小闯; 庄俊伟; 吴嘉豪; 张诗洋*; 闵永刚*
来源:化工进展, 2023, 42(10): 5232-5248.
DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-2040

摘要

氢气是重要的工业原料和清洁燃料,极具经济和社会价值。氢气在利用前需进行分离提纯。由于膜分离技术具有高能效、简单和可连续操作等优点被广泛用于氢气分离。聚酰亚胺膜具有优良的气体选择性、机械性能、热稳定性、耐化学稳定性、耐水解和耐腐蚀等优点成为最具有潜力的膜材料之一。然而,传统聚酰亚胺膜存在自由体积小、气体渗透性和抗塑性差等缺点无法用于大规模H2分离。因此,需要对传统聚酰亚胺进行改性以更好地分离氢气。本文综述了近年来聚酰亚胺薄膜在氢气分离的研究现状,总结了目前聚酰亚胺气体分离膜存在的关键问题,并从无机粒子共混、MOFs共混、聚合物共混、交联和超支化改性及单体结构改性六个方面,详细介绍了聚酰亚胺气体分离膜的改性研究成果,并展望了聚酰亚胺气体分离膜的发展趋势,为未来高效分离膜的研发提供参考。