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公开(公告)号：CN118751079A
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202411149844.2
申请日：2024-08-21
Applicant: 中国科学院赣江创新研究院 , 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明涉及气体分离膜技术领域，提供了一种金属配位交联抗塑化中空纤维膜的制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)将含羧酸的二胺单体和二酐单体按照一定的比例、通过化学亚胺法合成聚酰亚胺聚合物。(2)聚合物和有机溶剂、金属盐和非溶剂按照一定的比例配置纺丝液。(3)将配置好的纺丝液按照一定条件纺丝成膜之后，在纯水浸泡一定的时间，再使用甲醇和正己烷进行清洗数次除去溶剂。(4)清洗之后的中空纤维膜干燥并封装成膜组件用于气体分离测试。本发明所得的中空纤维膜可应用于天然气脱酸性气体和天然气提氦，同时具有优异的抗塑化能力和气体分离性能。本发明的优点：工艺稳定、操作简单、膜的气体分离与抗塑化性能优异。该发明丰富了用于气体分离抗塑化中空纤维膜的研发和制备思路，制备的抗塑化中空纤维膜材料具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN115125403A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210611618.6
申请日：2022-05-31
Applicant: 中国科学院赣江创新研究院
Abstract: 一种用于稀土回收的耐酸复合纳滤膜的结构与制备方法。由于缺乏精准的膜结构调控方式，制备具有优异耐酸和分离性能的纳滤膜仍然是冶金行业中的一个巨大的挑战。共价有机骨架(COFs)由于其丰富的传质孔隙和高度有序的结构，被用于制备高通量纳滤膜的有效途径。通过原位界面聚合法在超滤基膜上依次制备了耐酸型的COF层和聚酰胺层，所制备的复合膜具有亚纳米孔径和优异的稀土离子分离性能。在强酸性条件(pH＝1)下浸泡超过3个月后，膜对三价稀土离子仍保持较高的截留率和通量。膜具有优异的分离性能和耐酸性，在冶金行业特别是稀土金属离子的分离和酸回收中具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN115121126A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210843001.7
申请日：2022-07-18
Applicant: 中国科学院赣江创新研究院
Abstract: 本发明公开了一种用于稀土富集与回收的原位水凝胶层调控界面聚合纳滤膜的结构及其制备方法。所述原位水凝胶层调控界面聚合的纳滤膜包括支撑底膜和分离表层，以功能化离子液体为反应性单体，结合交联剂和光引发剂，并通过一步紫外光引发自由基原位聚合反应形成水凝胶层(Gel)，而后以多元胺和多元酰氯为界面聚合单体，通过界面聚合反应在多孔支撑底膜表面形成水凝胶‑聚酰胺(Gel‑PA)分离表层。本发明利用水凝胶的亲水性和三维网络调控界面聚合过程，优化聚酰胺分离层的微观结构，获得具有更高孔隙连通性、较大自由体积的纳滤膜。所制备的膜在保证高单/多价盐截留率的同时，水通量大幅提升，也具有良好的长期运行稳定性，在单价或多价离子纳滤中，特别是冶金行业稀土富集与分离领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN115121126B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202210843001.7
申请日：2022-07-18
Applicant: 中国科学院赣江创新研究院
Abstract: 本发明公开了一种用于稀土富集与回收的原位水凝胶层调控界面聚合纳滤膜的结构及其制备方法。所述原位水凝胶层调控界面聚合的纳滤膜包括支撑底膜和分离表层，以功能化离子液体为反应性单体，结合交联剂和光引发剂，并通过一步紫外光引发自由基原位聚合反应形成水凝胶层(Gel)，而后以多元胺和多元酰氯为界面聚合单体，通过界面聚合反应在多孔支撑底膜表面形成水凝胶‑聚酰胺(Gel‑PA)分离表层。本发明利用水凝胶的亲水性和三维网络调控界面聚合过程，优化聚酰胺分离层的微观结构，获得具有更高孔隙连通性、较大自由体积的纳滤膜。所制备的膜在保证高单/多价盐截留率的同时，水通量大幅提升，也具有良好的长期运行稳定性，在单价或多价离子纳滤中，特别是冶金行业稀土富集与分离领域具有广泛的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116272441A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202210433739.6
申请日：2022-04-24
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于天然气提氦抗塑化效应气体分离膜的结构与制备方法。所述用于天然气提氦抗塑化效应气体分离膜材料具有式(I)的结构：式(I)中，R1选自Ra、Rb、Rc、Rd、Re基团中的任意一种或至少两种的组合；R2选自Rf、Rg、Rh、Ri、Rj基团中的任意一种或至少两种的组合；R3选自Rk、Rl、Rm、Rn基团中的任意一种或至少两种的组合。本发明通过引入含双羧基功能二胺单体和其他二胺单体与二酐单体聚合后酯化得到具有优异成膜性能的双酯化聚酰亚胺共聚物，该共聚物通过涂覆或干喷湿纺的纺丝方法得到的平板或中空纤维天然气提氦聚酰亚胺气体分离膜具有优异的力学性能、良好的可加工性及较高的气体渗透选择性。另外，通过改变含双羧基功能二胺单体在二胺单体中的比例以调控共聚酰亚胺膜的微孔结构和气体分离性能。同时本申请提出的双向酯交换热交联作用能够增加链刚性，从而抑制高进气压力下由于天然气中轻烃、重烃和CO2等的溶解导致的塑化效应，保证了膜对He/CH4的高分离选择性和运行稳定性。
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公开(公告)号：CN115634580B
公开(公告)日：2023-10-17
申请号：CN202211351648.4
申请日：2022-10-31
Applicant: 中国科学院赣江创新研究院
Abstract: 本发明涉及气体分离膜技术领域，提供了一种基于稀土配位的中空纤维复合膜的制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)将中空纤维膜丝浸没于二苯甲酮的溶液，在紫外灯下辐射。(2)将用甲醇冲洗的膜丝浸没于含乙烯基氨基化合物的溶液中，在紫外灯下辐射产生表面氨基。(3)将用甲醇冲洗的膜丝封装成中空纤维膜组件。(4)将稀土盐和金属盐分别溶解在溶剂中，配制成金属盐混合溶液，将配体溶解在溶剂中配制成配体溶液。(5)将金属混合盐溶液和配体溶液依次注入中空纤维膜组件的壳侧进行膜的合成。再将甲醇和水注入壳侧完成清洗。最后将膜在真空环境下干燥，即得到中空纤维复合膜。本发明所得的膜可应用于混合气体的分离。本发明的优点：工艺简单，反应快速、条件温和，膜的气体分离性能良好。为中空纤维复合膜膜的制备带来新思路，在气体分离领域具有巨大的潜力。该发明丰富了气体分离中空纤维膜的研发和制备思路，制备的中空纤维复合膜材料具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN115634580A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211351648.4
申请日：2022-10-31
Applicant: 中国科学院赣江创新研究院
Abstract: 本发明涉及气体分离膜技术领域，提供了一种基于稀土配位的中空纤维复合膜的制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)将中空纤维膜丝浸没于二苯甲酮的溶液，在紫外灯下辐射。(2)将用甲醇冲洗的膜丝浸没于含乙烯基氨基化合物的溶液中，在紫外灯下辐射产生表面氨基。(3)将用甲醇冲洗的膜丝封装成中空纤维膜组件。(4)将稀土盐和金属盐分别溶解在溶剂中，配制成金属盐混合溶液，将配体溶解在溶剂中配制成配体溶液。(5)将金属混合盐溶液和配体溶液依次注入中空纤维膜组件的壳侧进行膜的合成。再将甲醇和水注入壳侧完成清洗。最后将膜在真空环境下干燥，即得到中空纤维复合膜。本发明所得的膜可应用于混合气体的分离。本发明的优点：工艺简单，反应快速、条件温和，膜的气体分离性能良好。为中空纤维复合膜膜的制备带来新思路，在气体分离领域具有巨大的潜力。该发明丰富了气体分离中空纤维膜的研发和制备思路，制备的中空纤维复合膜材料具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN119926208A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510215601.2
申请日：2025-02-26
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种等离子体增强中空纤维气体分离膜化学气相沉积的方法及应用。所述中空纤维气体分离膜材料是聚合物，具体选自聚砜(PSf)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚苯并咪唑(PBI)、醋酸纤维素(CA)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺酰亚胺中的任一种。采用干喷/湿纺工艺制备中空纤维膜，并利用等离子体增强化学气相沉积技术对其表面皮层进行功能化修饰，激发气源选自H2、CH4、Ar、N2、CF4、O2和NH3中的一种或多种。该技术能够调控中空纤维膜皮层微孔结构与孔道化学性质，形成致密、超薄、均匀且可控的原子级选择层，显著提升气体分离性能。同时，等离子体处理流程简单，成本低、反应可控，适合工业大规模处理。所获得的等离子体增强化学气相沉积中空纤维膜还具有优异的力学性能及抗塑化稳定性，在实际气体分离应用中具有广阔的前景。
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公开(公告)号：CN116272441B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202210433739.6
申请日：2022-04-24
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于天然气提氦抗塑化效应气体分离膜的结构与制备方法。所述用于天然气提氦抗塑化效应气体分离膜材料具有式（I）的结构：式（I）中，R1选自Ra、Rb、Rd、Re基团中的任意一种或至少两种的组合；R2选自Rg、Rh、Rj基团中的任意一种或至少两种的组合；R3选自Rl、Rm、Rn基团中的任意一种或至少两种的组合。本发明通过改变含双羧基功能二胺单体的比例调控膜的微孔结构和气体分离性能。同时本申请提出的双向酯交换热交联作用能够增加链刚性，从而抑制高进气压力下由于天然气中轻烃、重烃和CO2等的溶解导致的塑化效应，保证了天然气提氦抗塑化效应气体分离膜对He/CH4的高分离选择性和运行稳定性。
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