水溶性大分子膜材料具有高CO2渗透选择性的优点,但其超薄膜制备困难,膜渗透速率很小。界面聚合制备超薄复合膜是提高水溶性大分子膜渗透速率的有效方法。本项目针对界面聚合过程中存在酰氯扩散速度快而水溶性大分子扩散速率慢导致酰氯发生水解副反应问题,提出酰氯扩散速率控制是界面聚合的关键。在两相界面设置疏水聚合物薄膜,酰氯扩散通过疏水聚合物膜,然后与水溶性大分子发生界面聚合反应。通过调节聚合物薄膜厚度及交联度来控制酰氯扩散速率,进而抑制酰氯水解副反应、提高膜透过分离性能。合成同时含有活泼氨基和其他功能基团的水溶性大分子。优化酰氯和水溶性大分子的分子结构;优化界面聚合过程参数制备出同时具有高渗透速率和高选择性的超薄复合膜。进一步利用SEM、NMR、EA及FTIR等对膜表面及断面结构进行分析。研究将形成水溶性大分子膜材料界面聚合制备超薄膜的理论和方法,为制备高透过选择性的CO2分离膜提供理论支持。
英文主题词Ultra-thin composite membranes;polyetheramine;PDMS inter-layer;CO2 separation;Interfacial polymerization