氦基化 Ti0,/Pebax 混合基质膜的制备 及气体分离性能硏究

气体膜分离技术作为当今世界最具有发展前景的新型气体分离技术，具有经济便捷、洁净、高效节能的特,点•混合基质气体分离膜结合了有机膜和无机膜两者的优势，同时具有良好的成膜性和气体渗透分离性能。在聚合物基质中摻杂高性能的无机粒子制备混合基质膜，巧妙地利用无机材料优异的吸附(溶解)和扩散性能，及聚合物自身良好加工性能，被认为是最具有发展潜力的膜材料之一。但是，无机粒子与聚合物复合容易产生界面缺陷，进而限制膜性能的有效提升。

本文中,对无机粒子表面进行氨基官能化,来用多巴胺和聚乙烯亚胺进行氮基修饰，且聚合物聚醚嵌段酰胺中也含有氨基基团，通过氢键增强了无机粒子与聚合物之间的界面结合，有利于提高混合基质膜的气体分离性能口。二氧化钛具有物化性质稳定，廉价且易于合成等特点,并对CO，具有高吸附亲和性？。采用“一步法”对TiO，表面氮基功能化修饰，有助于政善颗粒的分散，提高无机颗粒与聚合物基 质之间的界面相容性．同时进一步提高混合基质膜中氨基含量，有利于提高混合基质膜气体分离性能。

实验通过刮膜法在 PVDF 支撑体上制备了氣基化Ti0。/Pebax混合基质膜用于 CO/Ne分离。系统考察了膜在不同制备与揀作条件下（TiO。颗粒掺杂量、氮基化 TiO，颗粒掺杂、操作温度、长期稳定性）的气体分离性能•在25°C,0.3 MPa跨膜压差的操作条什下，CO”2渗透系数达到 67.7Barrer,CO:/Ne 理想选择性为 101. 相比于纯 Pcbax,渗透系数和理想选择性提高了41%和128 ％，一定程度上克服了聚合物膜的渗透性一选择性 trade-off 效应。气体分离性能的提高主要得益于氨基化的Ti0，粒子与带氨基的Pebax聚合物之闻形成了氢键作用，有效增强了有机一无机界面结合力口。

关键词：Pebax;TO,-DA-PEI；混合基质膜；CO:/N 分离