[發(fā)明專(zhuān)利]使用具有聚酰亞胺氣體分離膜的勃姆石粘合層的系統(tǒng)和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210314296.5
• 申請(qǐng)日: 2012-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102961973A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K.A.波利什楚克
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D69/12
• 分類(lèi)號(hào): B01D69/12;B01D71/64;B01D71/02;B01D67/00;B01D53/22
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孔青;林森

1.一種氣體分離膜(10)，其包括：

多孔基底(32,?34)；

基本上連續(xù)的聚酰亞胺膜層(38)；和

一層或更多層勃姆石納米顆粒，其布置在多孔基底(32,?34)與聚酰亞胺膜層(38)之間以形成粘合層(36)，其中聚酰亞胺膜層(38)具有約100?nm或者更小的厚度(48)。

2.權(quán)利要求1的氣體分離膜(10)，其中配置所述粘合層(36)以改進(jìn)聚酰亞胺膜層(38)與多孔基底(32,?34)之間的粘附。

3.權(quán)利要求1的氣體分離膜(10)，其中所述勃姆石納米顆粒的直徑基本上在約40?nm-60?nm之間。

4.權(quán)利要求1的氣體分離膜(10)，其中所述一層或更多層勃姆石納米顆粒在多孔基底(32,?34)上形成接觸性的粘合層(36)。

5.權(quán)利要求1的氣體分離膜(10)，其中所述聚酰亞胺膜層(38)具有約20?nm-100?nm之間的厚度(48)。

6.權(quán)利要求1的氣體分離膜(10)，其中所述氣體分離膜(10)具有大于約4.7的氫氣與二氧化碳選擇性比率以及大于約10?GPU的氫氣滲透性。

7.權(quán)利要求1的氣體分離膜(10)，其中所述氣體分離膜(10)在250℃下具有大于約350?GPU的氫氣滲透性。

8.權(quán)利要求1的氣體分離膜(10)，其中所述氣體分離膜(10)具有大于約5的氫氣與二氧化碳選擇性比率。

9.一種制造氣體分離膜(10)的方法(50)，所述方法包括：

將一層或更多層勃姆石納米顆粒沉積(56)到多孔支持結(jié)構(gòu)上以形成粘合層(36)；和

將聚酰亞胺前體沉積(58)到粘合層(36)上；和

將粘合層(36)和聚酰亞胺前體在約300℃或更低溫度下進(jìn)行熱處理(58)，以形成聚酰亞胺膜層(38)，其中聚酰亞胺膜層(38)具有約150?nm或者更小的厚度(48)。

10.權(quán)利要求9的方法，其中所述支持結(jié)構(gòu)(32,?34)包含具有孔隙大小小于約40?nm的多孔陶瓷或金屬基底。

11.權(quán)利要求9的方法，其中使用包含旋涂、浸涂或噴涂的濕處理方法將所述一層或更多層勃姆石顆粒沉積到多孔支持結(jié)構(gòu)(32,?34)上。

12.權(quán)利要求9的方法，其中所述粘合層(36)具有約50?nm-400?nm之間的厚度(46)。

13.權(quán)利要求9的方法，其中形成聚酰亞胺膜層(38)的所述粘合層(36)和聚酰亞胺前體的熱處理在約200℃-300℃之間進(jìn)行。

14.權(quán)利要求9的方法，其中所述聚酰亞胺層(38)具有約20?nm-100?nm之間的厚度(48)。

15.權(quán)利要求9的方法，其中所述聚酰亞胺前體包含聚酰胺酸溶液。