膜科学与技术学报

抽象的

合成参数对聚砜膜结构特征及气体分离性能的影响

SAA Mansoori、M. Pakizeh 和 M. Pourafshari Chenar

本研究研究了不同溶剂含量、凝固浴温度 (CBT) 和凝固剂类型的水/溶剂混合物作为凝固介质对聚砜膜性能、形貌和热稳定性的影响。采用 SEM 和 TGA 技术对制备的膜进行表征。根据获得的 SEM 图像，将作为凝固介质的水/N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 比例从纯水降低到 90 vol.% DMAc 和 10 vol.% 水的混合物，导致大孔隙完全消失。气体渗透测试结果表明，通过在凝固浴中添加溶剂，H2/CH4 和 H2/N2 选择性 (渗透选择性) 分别从 46.3 大幅降低至 16.1 和从 51.0 大幅降低至 18.5。另外，将 CBT 从 80°C 降低至 5°C 可消除大孔隙并获得高热稳定性。有趣的是，在 CBT 为 25°C 时制备的膜表现出最佳的气体分离性能，H2/CH4 和 H2/N2 的渗透选择性分别为 46.3 和 51.0，H2 渗透率为 25 GPU。使用甲醇作为凝结剂制备的膜的选择性低于使用乙醇和水制备的膜。另一方面，前一种情况下的 H2 渗透率分别比使用乙醇和水作为凝结剂制备的膜高出约 3 倍和 9 倍。用甲醇制备的膜的热稳定性低于乙醇和水制备的膜。