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公开(公告)号：CN109248571B
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201811218670.5
申请日：2018-10-19
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及一种通过化学桥联制备用于二氧化碳分离的混合基质膜的方法；通过化学方法使用桥联剂聚乙二醇二缩水甘油醚将纳米颗粒与聚合物进行键联，增强UIO‑66‑NH2与聚乙烯基胺的界面作用力。通过增强界面作用力，改善纳米颗粒UIO‑66‑NH2与聚合物PVAm的界面相容性，减少界面缺陷，进而获得高渗透选择性的混合基质膜。在0.11MPa下，CO2渗透速率达到1000GPU，CO2/N2分离因子达到70。制备过程简单，操作时间短，易于实施，成本较低，化学桥联后两相的界面相容性得到较大的改善，同时获得了具有优异渗透选择性能的气体分离膜。
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公开(公告)号：CN109248571A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201811218670.5
申请日：2018-10-19
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及一种通过化学桥联制备用于二氧化碳分离的混合基质膜的方法；通过化学方法使用桥联剂聚乙二醇二缩水甘油醚将纳米颗粒与聚合物进行键联，增强UIO-66-NH2与聚乙烯基胺的界面作用力。通过增强界面作用力，改善纳米颗粒UIO-66-NH2与聚合物PVAm的界面相容性，减少界面缺陷，进而获得高渗透选择性的混合基质膜。在0.11MPa下，CO2渗透速率达到1000GPU，CO2/N2分离因子达到70。制备过程简单，操作时间短，易于实施，成本较低，化学桥联后两相的界面相容性得到较大的改善，同时获得了具有优异渗透选择性能的气体分离膜。
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公开(公告)号：CN117986612A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410175269.7
申请日：2024-02-07
申请人： 天津大学
IPC分类号： C08G83/00
摘要： 本发明涉及UiO‑66‑NH2百克级规模化制备工艺；通过控制水与乙酸的含量，使得反应液中每升N,N‑二甲基甲酰胺含ZrCl4为0.069‑0.074mol时，以2‑氨基对苯二甲酸作为有机配体，加入浓度为3.1～5.0mol乙酸/mol水的乙酸水溶液作为促进剂与调节剂，实现UiO‑66‑NH2以釜产百克级合成。经过X射线衍射能谱、扫描电子显微镜和BET测试对颗粒进行了表征，经过配方调控再进行放大制备的颗粒具有与小规模合成所得颗粒相近的性能，并且可重复性高，不同批次的规模化制备颗粒其包含比表面积和孔径等在内的表面性质都无较大波动。表明该技术成功克服了UiO‑66‑NH2颗粒合成的规模化效应。
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公开(公告)号：CN116655870A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310546516.5
申请日：2023-05-16
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及用于制备高性能二氧化碳分离混合基质膜的聚乙烯基胺改性希夫碱框架材料的制备方法；将聚乙烯基胺水溶液倒入丙酮至没有新的白色沉淀产生，得到聚乙烯基胺沉淀，干燥后得到白色聚乙烯基胺固体；将固体溶解在乙醇中得到聚乙烯基胺的乙醇溶液；将聚乙烯基胺的乙醇溶液和希夫碱框架混合，加入沸石分子筛，在70‑80℃下搅拌反应2‑8h，离心后得到沉淀，使用去离子水和无水乙醇洗涤沉淀并将沉淀放于真空干燥箱加热干燥至脱去溶剂，得到聚乙烯基胺改性希夫碱框架材料。对比纯PVAm膜，CO2渗透率提升了292％‑425％，CO2/N2分离因子提升了233％‑294％。聚乙烯基胺改性的希夫碱框架材料具有较强的应用前景。
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公开(公告)号：CN112403839A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011378652.0
申请日：2020-11-30
申请人： 天津大学
IPC分类号： B05C9/14 , B05C9/06 , B05C1/08 , B05C11/10 , B05D1/28 , B05D1/38 , B05D3/04 , B05D7/00 , B01D53/22 , B01D67/00 , B01D69/10 , B01D69/12 , C01B32/50
摘要： 本发明涉及一种二氧化碳分离多层复合膜的规模化制备方法及装置。包括放卷装置、第一涂布单元、第二涂布单元、交联改性单元、第三涂布单元和收卷装置；每个涂布单元后连接烘箱；交联改性单元后连接挥发干燥箱；放卷装置之后安装有挤水压辊，风刀置于挤水压辊上部，涂布单元安装在风刀之后；涂布单元包含逗号刮刀、背胶辊和料槽；刮刀设置在背胶辊上端，料槽在背胶辊下端。本发明的工艺及设备整体设计简单紧凑，可根据场地尺寸和投资预算灵活选择设备形式，均可有效地实现高性能CO2分离多层复合膜的规模化制备，制备出的膜可用于烟道气CO2捕集和油田伴生气CO2分离等领域。
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公开(公告)号：CN117463169A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311391136.5
申请日：2023-10-24
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及基于孔结构优化金属有机框架材料制备碳捕集混合基质复合膜的方法；将粒径为40‑50nm的MOF‑808纳米颗粒分散在去离子水中，加入KH‑560和聚乙烯基胺水溶液形成混合物，加热搅拌，离心后使用去离子水和乙醇洗涤，干燥至块状，研磨后得到孔优化MOF‑808纳米颗粒；将孔优化MOF‑808纳米颗粒分散在去离子水中，加入聚乙烯基胺水溶液配置成涂膜液，分散均匀；将涂膜液刮涂在涂有硅橡胶中间层的聚砜超滤膜上，干燥至膜表面无可见水分，得到碳捕集混合基质复合膜。在2bar的进料气(CO2/N215/85)压力下，膜的CO2渗透速率和CO2/N2分离因子最高可达2753GPU和181。
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公开(公告)号：CN116889803A
公开(公告)日：2023-10-17
申请号：CN202310828512.6
申请日：2023-07-07
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及通过添加胺化二氧化钛纳米线缓解孔渗制备复合膜的方法；通过合成TiO2‑NH2纳米线、配置涂膜液、刮涂分离层制得复合膜。TiO2‑NH2纳米线加入使涂膜液粘度略微增大；涂膜液中聚乙烯基胺和TiO2‑NH2纳米线通过氢键形成交联网络结构，起到支架作用，使溶液不易渗入支撑体孔中。TiO2‑NH2纳米线的密度大于溶液的密度，分离层干燥过程中，纳米线和与纳米线交联的聚乙烯基胺先到达支撑体表面，聚乙烯基胺和TiO2‑NH2纳米线形成的网络结构可以缓解溶液进一步向支撑体孔道中渗入。复合膜在进料气压力为0.5MPa，CO2/N2分离因子为63～72。本发明操作简单、易于超薄无缺陷复合膜规模化制备。
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公开(公告)号：CN112403839B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202011378652.0
申请日：2020-11-30
申请人： 天津大学
IPC分类号： B05C9/14 , B05C9/06 , B05C1/08 , B05C11/10 , B05D1/28 , B05D1/38 , B05D3/04 , B05D7/00 , B01D53/22 , B01D67/00 , B01D69/10 , B01D69/12 , C01B32/50
摘要： 本发明涉及一种二氧化碳分离多层复合膜的规模化制备方法及装置。包括放卷装置、第一涂布单元、第二涂布单元、交联改性单元、第三涂布单元和收卷装置；每个涂布单元后连接烘箱；交联改性单元后连接挥发干燥箱；放卷装置之后安装有挤水压辊，风刀置于挤水压辊上部，涂布单元安装在风刀之后；涂布单元包含逗号刮刀、背胶辊和料槽；刮刀设置在背胶辊上端，料槽在背胶辊下端。本发明的工艺及设备整体设计简单紧凑，可根据场地尺寸和投资预算灵活选择设备形式，均可有效地实现高性能CO2分离多层复合膜的规模化制备，制备出的膜可用于烟道气CO2捕集和油田伴生气CO2分离等领域。
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公开(公告)号：CN111672340B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202010529321.6
申请日：2020-06-11
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及一种通过表面交联制备高性能CO2分离复合膜的方法；在按照常规做法制得复合膜后，在分离层表面涂覆均苯三甲酰氯溶液，干燥后在分离层表面形成了一层交联层。均苯三甲酰氯溶液浓度在0.05wt％～0.2wt％。均苯三甲酰氯会与表面的氨基反应生成酰胺，形成交联结构，使膜表面变得更致密，提高了分离层的物理吸附选择性及扩散选择性。通过对均苯三甲酰氯浓度的调控，使分离层表面的交联度控制在合理的范围内，所制备的复合膜最终具备优异的CO2/N2选择性，交联后膜的CO2渗透速率在300GPU至1000GPU之间，CO2/N2分离因子在54至71之间。整个制膜过程简单，易于放大。
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公开(公告)号：CN116078174A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310141030.3
申请日：2023-02-21
申请人： 天津大学
摘要： 本发明涉及一种界面聚合制备气体分离膜的方法及应用。本发明通过在传统超滤膜表面引入高气体渗透通量疏水中间层，开发出先接触有机相溶液再接触水相溶液的“先油后水”界面聚合制备方法。进而采用多元有机胺为水相单体，同时在水相中引入表面活性剂和成膜反应调节剂，最后在表面涂覆高通量柔性聚合物，实现了所制CO2分离膜综合性能的大幅度提高。利用25℃、0.50MPa、饱和湿度的CO2/N2(15/85vol％)的混合气测试所制膜的CO2分离性能，CO2渗透率可达491GPU，CO2/N2分离因子可达42，具有广阔的应用前景。本发明为高性能CO2分离膜界面聚合规模化制备及应用奠定了基础。
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