[發(fā)明專利]ZTIF-1/醋酸纖維素共混膜及其制備方法、應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210709056.9
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115337795A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李敏玉;李晨杰;蘇玉苗
• 申請（專利權(quán)）人: 寧德師范學(xué)院
• 主分類號: B01D71/16
• 分類號: B01D71/16;B01D71/06;B01D69/02;B01D67/00;B01D53/22
• 代理公司: 廈門原創(chuàng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35101
• 代理人: 黃燦林

本發(fā)明提供了一種用于氣體分離的ZTIF?1/醋酸纖維素共混膜的制備方法，包括：將經(jīng)干燥的醋酸纖維素顆粒加熱溶解于第一溶劑制備成醋酸纖維素溶液；預(yù)先將ZTIF?1分散于第二溶劑中配制成ZTIF?1分散液；將所述醋酸纖維素溶液冷卻至室溫，持續(xù)攪拌下加入所述ZTIF?1分散液，形成共混膜溶液；所述共混膜溶液在經(jīng)真空處理消泡以后，均勻地涂覆在烘箱中潔凈的水平玻璃板上，蒸發(fā)溶劑，使純聚合物薄膜定型；然后將定型的純聚合物膜置于真空條件下100℃1110℃溫度下熱處理后，然后浸泡在去離子水中一定時(shí)間，利用水的張力將膜從玻璃板上脫離；最后將成膜進(jìn)行干燥處理得到用于氣體分離的ZTIF?1/醋酸纖維素共混膜。本發(fā)明還涉及通過上述方法獲得的ZTIF?1/醋酸纖維素共混膜及其應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣體分離與凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于分離的 N₂、CO₂、CH₄、O₂中的任一組分的ZTIF-1/醋酸纖維素共混膜及其制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，醋酸纖維素(CA)是纖維素衍生物中最早進(jìn)行商品化生產(chǎn)并且不斷發(fā)展的纖維素有機(jī)酸酯，具備價(jià)格低廉、來源廣泛、環(huán)境友好等優(yōu)勢。醋酸纖維素對二氧化碳(CO₂)等氣體具有較高的溶解性，可制備成膜材料并應(yīng)用于氣體分離領(lǐng)域。傳統(tǒng)的氣體分離膜材料包括醋酸纖維素、聚酰亞胺、聚砜醚、含氟聚合物等。與其它氣體分離膜相比，醋酸纖維素氣體分離膜具有成本效益高、易加工、可生物降解等優(yōu)勢，但氣體滲透性能相對較低，常通過與其它組分共混或交聯(lián)的方式提高氣體分離性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于分離的N₂、CO₂、CH₄、O₂中的任一組分的 ZTIF-1/醋酸纖維素共混膜及其制備方法、應(yīng)用，可以有效解決上述問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種用于氣體分離的ZTIF-1/醋酸纖維素共混膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將經(jīng)干燥的醋酸纖維素顆粒加熱溶解于第一溶劑制備成醋酸纖維素溶液；預(yù)先將ZTIF-1分散于第二溶劑中配制成ZTIF-1分散液；

步驟二，將所述醋酸纖維素溶液冷卻至室溫，持續(xù)攪拌下加入所述 ZTIF-1分散液，形成共混膜溶液；

步驟三，所述共混膜溶液在經(jīng)真空處理消泡以后，均勻地涂覆在烘箱中潔凈的水平玻璃板上，蒸發(fā)溶劑，使純聚合物薄膜定型；然后將定型的純聚合物膜置于真空條件下100℃1140℃溫度下熱處理后，然后浸泡在去離子水中一定時(shí)間，利用水的張力將膜從玻璃板上脫離；最后將成膜進(jìn)行干燥處理得到用于氣體分離的ZTIF-1/醋酸纖維素共混膜。

進(jìn)一步的，本發(fā)明還進(jìn)一步提供一種由上述方法制備的ZTIF-1/醋酸纖維素共混膜。

進(jìn)一步的，本發(fā)明還進(jìn)一步提供一種由上述方法制備的ZTIF-1/醋酸纖維素共混膜在氣體分離中的應(yīng)用。

本申請能產(chǎn)生的有益效果包括：

1)本申請所提供用于氣體分離的ZTIF-1/醋酸纖維素共混膜主要原料為醋酸纖維素，原料來源廣，價(jià)格低廉且環(huán)境友好，易于降解經(jīng)濟(jì)效益高；

2)本申請所提供用于氣體分離的ZTIF-1/醋酸纖維素共混膜能有效提高醋酸纖維素薄膜對二氧化碳?xì)怏w的滲透性能，通過對二氧化碳?xì)怏w的高度選擇親和性進(jìn)一步提升氣體分離效果；