[發(fā)明專利]含有異形二氧化硅納米粒子的氣體分離膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780051891.5
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN109641185B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 川上浩良;田中學(xué);龜山百合;工藤雄貴;三上寬翔;伊左治忠之;小高一利;菊池隆正
• 申請（專利權(quán)）人: 日產(chǎn)化學(xué)株式會(huì)社;公立大學(xué)法人首都大學(xué)東京
• 主分類號: B01D71/70
• 分類號: B01D71/70;B01D71/24;B01D71/26;B01D71/44;B01D71/52;B01D71/64;B01D71/68;C01B33/146
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 楊宏軍;唐崢

1.氣體分離膜，其特征在于，含有：

附加有超支化高分子或樹枝狀高分子的異形二氧化硅納米粒子，其是在異形二氧化硅納米粒子的表面附加超支化高分子或樹枝狀高分子而形成的；和

基體樹脂，

其中，所述異形二氧化硅納米粒子為選自由下述二氧化硅納米粒子組成的組中的至少1種：

細(xì)長形狀的二氧化硅納米粒子，利用動(dòng)態(tài)光散射法得到的測定粒徑D1與利用氮?dú)馕椒ǖ玫降臏y定粒徑D2之比D1/D2為4以上，D1為40～500nm，而且具有基于透射電子顯微鏡觀察的5～40nm范圍內(nèi)的同樣的粗細(xì)；

念珠狀的二氧化硅納米粒子，由利用氮?dú)馕椒ǖ玫降臏y定粒徑D2為10～80nm的球狀膠體二氧化硅粒子和將該球狀膠體二氧化硅粒子接合的二氧化硅形成，利用動(dòng)態(tài)光散射法得到的測定粒徑D1與球狀膠體二氧化硅粒子的利用氮?dú)馕椒ǖ玫降臏y定粒徑D2之比D1/D2為3以上，D1為40～500nm，其是由所述球狀膠體二氧化硅粒子連接而成的；和

在膠體二氧化硅粒子的表面具有多個(gè)疣狀突起的金平糖狀的二氧化硅納米粒子，將利用氮?dú)馕椒y得的比表面積設(shè)為S2，將由利用圖像分析法測得的平均粒徑D3換算的比表面積設(shè)為S3，表面粗糙度S2/S3的值在1.2～10的范圍內(nèi)，D3為10～60nm的范圍。

2.如權(quán)利要求1所述的氣體分離膜，其特征在于，所述附加有超支化高分子或樹枝狀高分子的異形二氧化硅納米粒子是超支化高分子或樹枝狀高分子與異形二氧化硅納米粒子介由含有反應(yīng)性官能團(tuán)的化合物鍵合而形成的。

3.如權(quán)利要求1或2所述的氣體分離膜，其特征在于，所述含有反應(yīng)性官能團(tuán)的化合物為含有官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑。

4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的氣體分離膜，其特征在于，所述含有反應(yīng)性官能團(tuán)的化合物為下述通式(1)表示的化合物，

[化學(xué)式1]

式中，R₁表示甲基或乙基，R₂表示碳原子數(shù)為1～5的亞烷基、酰胺基、氨基亞烷基，R₃表示氫或下述通式(2)表示的基團(tuán)，

[化學(xué)式2]

-OC-R₄-COOH…(2)

R₄表示碳原子數(shù)為1～20的亞烷基或碳原子數(shù)為6～18的芳香族基團(tuán)。

5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的氣體分離膜，其特征在于，所述超支化高分子或樹枝狀高分子為下述通式(3)表示的結(jié)構(gòu)的單體的縮合物，

[化學(xué)式3]

x_m-R₅-Y_n (3)

式中，R₅表示碳原子數(shù)為1～20的亞烷基或碳原子數(shù)為6～18的芳香族基團(tuán)，X、Y表示羧基、氨基、甲基或鹵素原子，m、n表示1～4的整數(shù)，3≤m+n≤6。

6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的氣體分離膜，其特征在于，所述基體樹脂為選自由聚酰亞胺、聚砜、聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚取代乙炔、聚-4-甲基戊烯及天然橡膠組成的組中的至少1種。

7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的氣體分離膜，其特征在于，所述附加有超支化高分子或樹枝狀高分子的異形二氧化硅納米粒子的含量為1～70質(zhì)量％。