管状复合炭膜的制备及其气体渗透性能

作者：田亮; 李琳^*; 王维; 徐瑞松; 洪周; 顾学红; 王同华

来源：膜科学与技术, 2023, 43(01): 13-20.

DOI：10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2023.01.002

• 复合炭膜
• 气体分离
• 浸涂法
• 相转化法

以中空纤维陶瓷膜为载体，聚芳醚酮为聚合物前驱体，采用浸涂-相转化结合的方法制备复合炭膜，探讨了制膜工艺对复合炭膜结构及性能的影响.结果发现，铸膜液浓度和提拉速率对膜的完整性影响较大，在15%质量分数铸膜液和2 cm/min提拉速率的条件下，可制备出表面膜层完整均一且兼具较高气体渗透通量的复合炭膜；通过控制制备前驱体膜过程中蒸发温度和蒸发时间，复合炭膜分离层缺陷大幅减少，气体分离选择性得到了显著提升.以15%铸膜液和2 cm/min提拉速率，在60℃蒸发温度及10 s蒸发时间的制膜工艺条件下制备出的复合炭膜，其O2/N2、CO2/N2和CO2/CH4选择性分别为5.62、26.27、25.10,O2、CO2渗透通量分别可达252、1 177 GPU.

• 单位
  大连理工大学; 南京工业大学; 材料化学工程国家重点实验室; 化学化工学院