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基金项目:
国家自然科学基金青年基金资助项目(21506140);山西省煤层气联合基金资助项目(2015012009);中国博士后基金资助项目(2016M601289);山西省留学人员科技活动项目择优资助经费;农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室开放基金资助项目(RRI-KLOF201606);
分类号:
X701;TQ028.8
DOI:
10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2020.02.017
期刊号:
2020,51(02)
收稿日期:
修回日期:
| 通讯作者 | 单位 |
| 王永洪 | 太原理工大学化学化工学院 气体能源高效清洁利用山西省重点实验室 |
摘要:
为了提高CO2分离膜的性能,将多壁碳纳米管(MWCNTs)添加到天然橡胶(NR)中制备NR/MWCNTs混合基质膜。考察了MWCNTs含量对混合基质膜机械性能的影响,研究了MWCNTs含量、进料气压力和热交联时间对NR/MWCNTs混合基质膜CO2分离性能的影响,研究了膜的耐老化性能,探讨了混合基质膜的CO2传递机制。结果表明:随着MWCNTs的增加,混合基质膜的CO2渗透系数逐渐增加,而CO2/N2选择性先增加后减少;当MWCNTs与NR的质量比为2.0%,混合基质膜的气体分离性能达到最优,其CO2渗透系数和CO2/N2选择性分别为138 Barrer和12.5.随着压力的增加,膜的CO2渗透系数和CO2/N2选择性逐渐增加。当热交联时间为24 h,在压力为2 bar下,MWCNTs与NR的质量比为2.0%的NR/MWCNTs混合基质膜的CO2渗透系数和CO2/N2选择性分别为95 Barrer和16.8;且热交联的膜比未交联的混合基质膜具有更优异的耐老化性能,这是因为MWCNTs与NR形成紧密的交联网状结构。
关键字:
混合基质膜;CO2分离;天然橡胶;多壁碳纳米管;热交联;