埃洛石纳米管结构改性后用于Pebax基质中强化气体分离

• 作者: 孙延勇 朱伟芳 缑敏敏 郭瑞丽
• 来源期刊: 材料导报
• 关键词: 埃洛石(HNTs) 聚醚嵌段聚酰胺共聚物(Pebax) 选择性刻蚀 混合基质膜 二氧化碳分离
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 高分子与聚合物基复合材料|POLYMERS AND POLYMER MATRIX COMPOSITES
• 页码范围: 6174-6179
• 页数: 6页
• 分类号: TQ028
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.19120088

摘要

基于埃洛石纳米管(HNTs)内外层结构化学性质不同,使用硫酸(H2 SO4)、盐酸(HCl)对埃洛石进行选择性刻蚀,得到了两种纳米多孔埃洛石,即S-HNTs和H-HNTs.将这两种纳米多孔埃洛石引入Pebax MH 1657(Pebax)基质中制备混合基质膜(MMMs).纯CO2、CH4气体渗透结果表明,在S-HNTs和H-HNTs填充量分别为6％(质量分数)和8％(质量分数)时,Pebax-S-HNTs MMMs和Pebax-H-HNTs MMMs性能达到最优,与纯Pebax膜相比,CO2渗透系数分别增加了97.8％和125.3％,CO2/CH4的理想分离因子分别增加了69.7％和40.0％.气体分离性能的改善主要是由于HNTs的刻蚀扩孔成功以及微/介孔分级多孔结构的存在.这是因为,首先,对HNTs内[AlO6]八面体进行选择性刻蚀导致管腔尺寸增加,提高了气体渗透;其次,微/介孔分级多孔结构的存在为气体扩散提供了多种传递路径,曲折路径的存在促进了气体选择性的提高.