耐高温PBI基质子-电子混合传导复合膜的构制及其氢渗透性能研究

作者：高波; 范议议; 孟秀霞^*; 靳昀; 孟波; 杨乃涛^*

来源：膜科学与技术, 2020, 40(06): 7-13.

DOI：10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2020.06.002

• 膜分离
• PBI
• 质子-电子混合导体
• 氢渗透
• 耐高温

以3,3′-二氨基联苯胺(DABz)和间苯二甲酸(IPA)为原料,采用熔融聚合法合成了低分子量可耐高温的聚[2, 2′-(间苯基)-5,5′-联苯并咪唑](mPBI)有机膜材料;以异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)为交联剂,并浸渍磷酸提供质子传导路径,添加片状石墨作为电子导体,得到质子-电子混合导体mPBI-TGIC/石墨/H3PO4交联复合膜.对交联复合膜进行结构和性能表征,结果表明交联复合膜具有良好的机械性能和抗氧化稳定性.用于H2/CO2混合气体分离,300℃时,H2选择性高达100%,渗透量为4.93×10-9 mol/(m2·s·Pa);280℃时,可稳定运行160 h.表明mPBI-TGIC/石墨/H3PO4交联复合膜具有良好的耐高温性,有望用于工业高温气体的分离.

• 单位
  山东理工大学; 化学化工学院