[發明專利]混合基質膜、其制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201410438822.8
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104190270B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 任吉中;張立秋;陳茂山;郭振東;李暉;曾吉來;張源;王秀芬
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司;中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01D71/64
• 分類號: B01D71/64;B01D67/00;B01D53/22
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 吳貴明,張永明

1.一種混合基質膜，所述混合基質膜包括基體材料和填料，其特征在于，所述基體材料為聚醚酰亞胺，所述填料為分子篩，所述聚醚酰亞胺選自結構式為式I所示的聚醚酰亞胺中的一種或幾種，

式I:其中：

A為

Z為其中，R為H、CH₃或OCH₃，B為—O—、—CH₂—、—CO—、—SO₂—或

2.根據權利要求1所述的混合基質膜，其特征在于，所述聚醚酰亞胺為HQDEA-DMMDA型聚醚酰亞胺，優選為可溶性的HQDEA-DMMDA型聚醚酰亞胺。

3.根據權利要求2所述的混合基質膜，其特征在于，所述可溶性的HQDEA-DMMDA型聚醚酰亞胺特性粘度為30～100ml/g，優選40～80ml/g。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的混合基質膜，其特征在于，所述分子篩為硅磷酸鋁型分子篩，進一步優選為SAPO-34型分子篩；優選所述SAPO-34型分子篩在所述混合基質膜中的重量含量為1～20％，更優選5～10％。

5.根據權利要求1所述的混合基質膜，其特征在于，所述SAPO-34型分子篩的化學組成為(Si_xAl_yO_z)O₂，其中x＝0.01～0.8，y＝0.01～0.6，z＝0.01～0.52。

6.權利要求1至5中任一項所述的混合基質膜在氣體分離中的應用。

7.根據權利要求6的應用，其特征在于，所述氣體包括優先滲透氣體和非優先滲透氣體，優選所述優先滲透氣體選自H₂、CO₂、O₂中的一種或多種；優選所述非優先滲透氣體選自CH₄、N₂以及C₁～C₄烴類氣體中的一種或多種。

8.一種權利要求1至5中任一項所述的混合基質膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

步驟S1，配制所述聚醚酰亞胺的溶液；

步驟S2，將分子篩分散在所述溶液中，得到鑄膜液；

步驟S3，利用所述鑄膜液成膜。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S1中，配制所述聚醚酰亞胺的溶液所用溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基砒咯烷酮、四氫呋喃或二氯甲烷；優選所述聚醚酰亞胺溶液中聚醚酰亞胺的重量含量為1～20％，進一步優選1～2％。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟S2中，在低溫和高速攪拌條件下將所述分子篩分散在所述聚醚酰亞胺溶液中，得到所述鑄膜液，優選所述低溫為4℃～20℃，所述高速攪拌的轉速為1000轉/分～1600轉/分，采用超聲法將所述分子篩均勻分散在所述聚醚酰亞胺的溶液中。

11.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3采用流延成膜法或涂覆成膜法成膜，優選所述流延成膜在空氣濕度小于30％的條件下進行。

12.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法在將所述鑄膜液成膜之前，還包括對所述鑄膜液進行脫泡的過程，優選所述脫泡采用靜置、負壓和/或超聲的方式進行。

13.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法在將所述鑄膜液成膜之后還包括對膜進行干燥以脫除所述聚醚酰亞胺溶液中殘留溶劑的過程。