PANI-PVAm-PS納米復(fù)合膜的制備及其CO2-N2滲透選擇性能研究.pdf

1、捕集CO2等酸性氣體的膜分離技術(shù)研究已經(jīng)成為關(guān)于能源和環(huán)境問題的重大課題之一。固定載體膜是一種用于CO2捕集很有發(fā)展前景的氣體分離膜。然而，捕集CO2的固定載體膜尚處于前期開發(fā)階段，還存在著膜材料種類少以及膜結(jié)構(gòu)難以調(diào)控而導(dǎo)致膜性能有待提高的問題。本文首次將多種形貌聚苯胺（PANI）納米粒子與固定載體膜材料聚乙烯胺(PVAm)混合，制備了一系列具有高CO2/N2滲透選擇性能的新型CO2分離膜。
　　采用化學(xué)氧化聚合的方法制備出一系

2、列具有不同形貌的鹽酸摻雜的聚苯胺納米粒子，包括聚苯胺納米纖維，網(wǎng)狀聚苯胺納米纖維，聚苯胺納米片。利用溶液共混法制備PANI納米粒子-PVAm/聚砜（PS）復(fù)合膜。利用多種測試手段分析了所制膜的結(jié)構(gòu)。使用CO2/N2純氣及混合氣（體積比20/80）考察了膜的氣體滲透性能。結(jié)果表明，PANI納米粒子的加入擾亂了PVAm鏈段的堆積，從而減小了膜的結(jié)晶度，增加了膜的自由體積，由此提高了膜CO2/N2的滲透性能；PANI納米粒子對于CO2具有很好

3、的滲透性；PANI納米粒子對N2的滲透具有阻隔作用，具有高形狀比的PANI納米片具有最好的N2阻隔作用；PVAm使得PANI納米粒子脫摻雜，脫摻雜導(dǎo)致PANI納米粒子自由體積增加，更有利于小分子CO2的滲透。
　　考察了不同摻雜劑摻雜的PANI納米粒子與PVAm混合制備的納米復(fù)合膜CO2/N2滲透選擇性能，發(fā)現(xiàn)采用水合離子半徑小的摻雜劑摻雜的PANI納米粒子與PVAm混合制備的納米復(fù)合膜具有更高的CO2/N2選擇性。
　　研