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界面聚合法制备用于脱氮提纯CH4的N2优先渗透ZIF-90/聚酰胺混合基质膜

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作为一种高效的分离方法,膜法分离非常规天然气具有较理想的应用前景.相较CH4优先渗透膜,N2优先渗透膜优势在于分离N2/CH4混合气后CH4处于高压侧,利于后续处理.以均苯三甲酰氯为油相单体,间苯二胺为水相单体,采用界面聚合法在聚砜基膜上制备致密超薄聚酰胺分离层,并通过向其中引入孔径可允许N2分子通过而不允许CH4分子通过的纳米颗粒ZIF-90,在膜内形成固定的N2传递通道,成功制备了用于脱氮提纯CH4的N2优先渗透混合基质膜.膜渗透选择性能测试结果显示当混合基质膜中纳米颗粒掺杂量为0.30 g·L-1时,2 bar(1 bar=0.1 MPa)进料压力下,N2渗透速率达1.16×10-9 mol·m-2·s-1·Pa-1,N2/CH4分离因子达16.6,分离因子比未掺杂ZIF-90的聚酰胺膜提高46.5％,具有一定的处理非常规天然气脱氮提纯甲烷的应用潜力.
Preparation of ZIF-90/polyamide mixed matrix membrane with N2 preferential permeation for CH4 purification based on interfacial polymerization

于喆淼、王志、生梦龙、邢广宇、王纪孝

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天津大学化工学院化学工程研究所,天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室,化学工程联合国家重点实验室,天津化学化工协同创新中心,天津300350

气体 分离 N2/CH4分离 界面聚合 膜 混合基质膜

国家自然科学基金重点项目河北省自然科学基金重点项目

21938007E2020402036

2022

10.11949/0438-1157.20220012

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(7)
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