[發明專利]二氧化碳分離膜

有效

• 申請號: 201380028451.X
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN104379241B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 平鍋隆一郎;花川正行;川上智教
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: B01D69/00
• 分類號: B01D69/00;B01D53/22;B01D69/02;B01D71/56;C08G69/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 楊宏軍

1.一種二氧化碳分離膜，所述二氧化碳分離膜包括皮層，所述皮層具有從混合氣中分離二氧化碳的功能，其中，

所述皮層含有30質量％～90質量％的高分子樹脂、和10質量％～70質量％的與二氧化碳具有親和性的被固定化于高分子樹脂內的有機液體，并且，在有機液體被固定化的狀態下，高分子樹脂與有機液體相容，或即使發生相分離也處于微相分離的狀態，

所述高分子樹脂對二氧化碳的親和性與對氫和氦中的至少一方的親和性之差為4.5kcal mol^-1或更大、且小于10kcal mol^-1，所述親和性以自由能ΔG(kcal mol^-1)表示。

2.如權利要求1所述的二氧化碳分離膜，其中，在所述高分子樹脂中，氫和氦中的至少一方的擴散系數小于2.5×10^-5cm²s^-1。

3.如權利要求1或2所述的二氧化碳分離膜，其中，

所述高分子樹脂為聚酰胺，所述聚酰胺具有由化學式[I]表示的重復單元及由化學式[II]表示的重復單元中的至少一種重復單元：

此處，化學式[I]、[II]中的Ar₃、Ar₄、Ar₅分別為選自化學式[III]及化學式[IV]所示的基團中的至少一個基團，

此外，化學式[III]中的X、Y、Z為選自-O-、-CH₂-、-CO-、-CO₂-、-S-、-SO₂-、-C(CH₃)₂-中的至少1個基團，

化學式[IV]的n表示2以上8以下的整數。

4.如權利要求1或2所述的二氧化碳分離膜，其中，所述有機液體為胺化合物。

5.如權利要求1或2所述的二氧化碳分離膜，其中，所述有機液體為具有三聚氰胺骨架的胺化合物。

6.如權利要求3所述的二氧化碳分離膜，其中，所述有機液體為胺化合物。

7.如權利要求3所述的二氧化碳分離膜，其中，所述有機液體為具有三聚氰胺骨架的胺化合物。

8.如權利要求6所述的二氧化碳分離膜，其中，所述有機液體為具有三聚氰胺骨架的胺化合物。

9.一種二氧化碳的濃縮方法，所述方法包括下述工序：

使混合氣透過權利要求1～8中任一項所述的二氧化碳分離膜，所述混合氣包含二氧化碳、以及氫和氦中的至少一方。

10.如權利要求9所述的二氧化碳的濃縮方法，其中，混合氣的溫度為60℃或更高。

11.權利要求1～8中任一項所述的二氧化碳分離膜的制造方法，所述制造方法包括下述工序：

原液配制工序，通過將所述高分子樹脂及所述有機液體溶解在有機溶劑中而得到成膜原液；

成膜工序，由所述成膜原液形成膜；和

熱處理工序，在160℃或更高的溫度下對所述膜進行熱處理。

12.如權利要求11所述的二氧化碳分離膜的制造方法，其中，在所述成膜工序中、在所述成膜工序之后且在所述熱處理工序之前、 或在所述熱處理工序中，進一步包括以1.1倍或更高的倍率對所述膜進行拉伸的拉伸工序。

13.如權利要求12所述的二氧化碳分離膜的制造方法，其中，在所述拉伸工序之后進一步包括使所述膜收縮的工序。