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公开(公告)号：CN116099390B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202211423080.2
申请日：2022-11-14
申请人： 石河子大学 , 奎屯锦疆化工有限公司
摘要： 本发明涉及混合基质膜材料制备技术领域，具体涉及一种混合维度材料PNT@NiCo‑LDH及其制备方法与应用。本发明提供了一种混合维度材料PNT@NiCo‑LDH的制备方法，并将制备的PNT@NiCo‑LDH作为填充剂与聚醚‑聚酰胺嵌段共聚物Pebax物理共混形成具有1D/2D/3D混合维度的混合基质膜。PNT@NiCo‑LDH上的CO2亲和基团(氨基和羟基)和双金属位点(Ni和Co)有效地加速了CO2在混合基质膜中的选择性传递，提高了CO2/CH4选择性和分离性能。克服了1D、2D和3D填充剂各自的缺点，实现协同效应；混合基质膜制备过程简单、反应可控、原料价廉易得、条件温和，可促进无机填充剂与高分子基质的优势互补。研究结果表明，本发明对CO2/CH4混合气体的渗透选择性可达到2008年Robeson上限。为高效分离CO2提供了一种新的有效策略。
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公开(公告)号：CN116099390A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202211423080.2
申请日：2022-11-14
申请人： 石河子大学 , 奎屯锦疆化工有限公司
摘要： 本发明涉及混合基质膜材料制备技术领域，具体涉及一种混合维度材料PNT@NiCo‑LDH及其制备方法与应用。本发明提供了一种混合维度材料PNT@NiCo‑LDH的制备方法，并将制备的PNT@NiCo‑LDH作为填充剂与聚醚‑聚酰胺嵌段共聚物Pebax物理共混形成具有1D/2D/3D混合维度的混合基质膜。PNT@NiCo‑LDH上的CO2亲和基团(氨基和羟基)和双金属位点(Ni和Co)有效地加速了CO2在混合基质膜中的选择性传递，提高了CO2/CH4选择性和分离性能。克服了1D、2D和3D填充剂各自的缺点，实现协同效应；混合基质膜制备过程简单、反应可控、原料价廉易得、条件温和，可促进无机填充剂与高分子基质的优势互补。研究结果表明，本发明对CO2/CH4混合气体的渗透选择性可达到2008年Robeson上限。为高效分离CO2提供了一种新的有效策略。
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公开(公告)号：CN117225208A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311299048.2
申请日：2023-10-09
申请人： 石河子大学 , 奎屯锦疆化工有限公司
摘要： 本发明提供了一种含超薄MOF纳米片的碳捕集材料及其制备和应用，属于材料制备技术领域；本发明首先制备了超薄二维MOF材料Cu‑TCPP(BA)，并将其作为填充剂制备含超薄MOF纳米片的碳捕集材料用于高效分离CO2/CH4；所述碳捕集材料中，以超薄二维MOF材料Cu‑TCPP(BA)作为填充剂、聚醚聚酰亚胺嵌段Pebax为高分子基质；所述碳捕集材料是填充剂与高分子基质在常温下物理共混后形成；所述的碳捕集材料的厚度为100‑130μm；填充剂占碳捕集材料的质量百分数为1%~4%；所述的碳捕集材料在碳捕集中具有很好的应用，能够用于高效分离CO2/CH4。
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公开(公告)号：CN113385043A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110526253.2
申请日：2021-05-14
申请人： 石河子大学
摘要： 本发明公开了一种念珠状材料填充的混合基质膜的制备方法和应用，涉及混合基质膜技术领域。本发明用PSS‑ZIF作为填充剂制备混合基质膜，该杂化膜的厚度100～130μm，它由质量分数为3wt.％～9wt.％的PSS‑ZIF和91％～97％的Pebax®1657组成；所述PSS‑ZIF填充Pebax制备混合基质膜的制备方法，包括以下步骤：Step1；PSS‑ZIF的制备：①、将Zn(NO3)2·6H2O和氨基乙醇混合后进行反应，得到纳米氢氧化锌(ZHNs)溶液；②、基于上述溶液，将ZHNs与聚苯乙烯磺酸钠(PSS)进行反应，制备得到PSS‑ZIF；本发明念珠状材料填充的混合基质膜的制备方法，此方法制备的Pebax/PSS‑ZIF混合基质膜用于分离CO2/CH4混合气(v/v，20:80)，显示所制备的混合基质膜具有高渗透率和高分离因子。
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公开(公告)号：CN118767706A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410925251.4
申请日：2024-07-11
申请人： 石河子大学
摘要： 本发明涉及混合基质膜材料制备技术领域，具体涉及一种仿新型快速传递系统的IL@MOF复合材料的制备及在碳捕集中应用。本发明提供了仿新型快速传递系统的IL@MOF复合材料的制备方法，并将制备的IL@ZIF‑8作为填充剂与自聚合约束Pebax/PEG‑MEA(SPM)物理共混形成混合基质膜。本发明方法制备的SPM/IL@ZIF‑8混合基质膜制备过程简单，反应可控，原料价廉易得，条件温和，可有力的促进金属有机骨架与高分子基质优势互补。利用离子液体自粘结的固有特性，使其ZIF‑8之间通过离子液体进行有效的连接，因此IL@ZIF‑8可起到仿新型快速传递系统的作用。其中，CO2可快速从ZIF‑8传递到相邻的ZIF‑8，这主要得益于离子液体本身的CO2载体([Tf2N]‑)所具有的“传送带效应”，有效的提供了MOF区域之间连续的CO2传递路径。此外，IL@ZIF‑8定向有序孔道中的Zn2+载体可促进CO2在多方向进行快速传递。制备的混合基质膜具有高效的仿新型快速传递体系，可强化CO2在膜中的传递。
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公开(公告)号：CN115041032A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210829592.2
申请日：2022-07-15
申请人： 石河子大学
摘要： 本发明提供一种碳量子点‑ZIF‑8填充的混合基质膜，由CDs@ZIF‑8与Pebax制备而成；所述CDs@ZIF‑8的制备方法为：将ZIF‑8浸入葡萄糖混合溶液，然后离心收集沉淀并清洗，最后在氮气或惰性气体氛围下煅烧，获得CDs@ZIF‑8。本发明还提供其制备方法和其在分离CO2/CH4混合气体中的应用。本发明的Pebax/CDs@ZIF‑8混合基质膜制备过程简单，反应可控，原料价廉易得，条件温和，可使填充剂与高分子基质优势互补。由于CDs含有丰富的含氧基团，可以在ZIF‑8分子笼中构建亲水性CO2传递路径，促进分子快速通过CDs光滑且无摩擦的表面，强化CO2的溶解扩散。
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公开(公告)号：CN118615884A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410904313.3
申请日：2024-07-08
申请人： 石河子大学
摘要： 本发明涉及混合基质膜材料制备技术领域，具体涉及一种MOF限域负电荷碳点复合材料的制备及在碳捕集中应用。本发明提供了MOF限域负电荷碳点复合材料SCDs@MOF‑808的制备方法，并将制备的SCDs@MOF‑808作为填充剂与磺化聚醚醚酮SPEEK物理共混形成混合基质膜。MOF‑808自身正电荷以及孔道内限域的负电荷碳点在SCDs@MOF‑808内同时形成正电荷纳米域和负电荷纳米域共存的微环境，促进CO2在SCDs@MOF‑808孔道内快速传递。在MOF‑808孔道内限域磺酸化碳量子点(SCDs)有利于在混合基质膜内引入CO2亲和基团(磺酸基)，从而有效地加速CO2在混合基质膜中的选择性传递，提高了CO2/CH4选择性和分离性能。混合基质膜制备过程简单、反应可控、原料价廉易得、条件温和，可促进无机填充剂与高分子基质的优势互补。研究结果表明，本发明对CO2/CH4混合气体的渗透选择性超过了2008年Robeson上限。为高效分离CO2提供了一种新的有效策略。
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公开(公告)号：CN116585915A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310353518.2
申请日：2023-04-04
申请人： 石河子大学
IPC分类号： B01D71/76 , B01D71/52 , B01D71/56 , B01D71/08 , B01D69/02 , B01D67/00 , B01D53/22 , C10L3/10
摘要： 本发明涉及混合基质膜材料制备技术领域，具体涉及一种含壳聚糖功能化膜材料及其制备方法与应用。本发明制备得到一种壳聚糖功能化材料CGUNCM，并将其作为填充剂与聚醚‑聚酰胺嵌段共聚物Pebax物理共混形成混合基质膜。应用在CO2/CH4混合气体分离领域。本发明的壳聚糖高分子链使单独的UiO‑66‑NH2纳米颗粒连接成链，充分减少颗粒团聚，降低界面缺陷的产生，而且在MMMs内可充当额外的气体传递路径，使CO2分子在UiO‑66‑NH2纳米颗粒与两侧高分子链同时传递，有助于提升气体渗透率。本发明混合基质膜制备过程简单、反应可控、原料价廉易得、条件温和，为高效分离CO2提供了一种新的有效策略。
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公开(公告)号：CN115041032B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202210829592.2
申请日：2022-07-15
申请人： 石河子大学
摘要： 本发明提供一种碳量子点‑ZIF‑8填充的混合基质膜，由CDs@ZIF‑8与Pebax制备而成；所述CDs@ZIF‑8的制备方法为：将ZIF‑8浸入葡萄糖混合溶液，然后离心收集沉淀并清洗，最后在氮气或惰性气体氛围下煅烧，获得CDs@ZIF‑8。本发明还提供其制备方法和其在分离CO2/CH4混合气体中的应用。本发明的Pebax/CDs@ZIF‑8混合基质膜制备过程简单，反应可控，原料价廉易得，条件温和，可使填充剂与高分子基质优势互补。由于CDs含有丰富的含氧基团，可以在ZIF‑8分子笼中构建亲水性CO2传递路径，促进分子快速通过CDs光滑且无摩擦的表面，强化CO2的溶解扩散。
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公开(公告)号：CN113385043B
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202110526253.2
申请日：2021-05-14
申请人： 石河子大学
摘要： 本发明公开了一种念珠状材料填充的混合基质膜的制备方法和应用，涉及混合基质膜技术领域。本发明用PSS‑ZIF填充Pebax制备混合基质膜，该混合基质膜的厚度100~130μm，它由质量分数为3 wt.%~9 wt.%的PSS‑ZIF和91%~97%的Pebax® 1657组成；PSS‑ZIF填充Pebax制备混合基质膜的制备方法，包括Step1；PSS‑ZIF的制备：①、将Zn(NO3)2·6H2O和氨基乙醇混合后进行反应，得到纳米氢氧化锌（ZHNs）溶液；②、基于上述溶液，将ZHNs与聚苯乙烯磺酸钠（PSS）进行反应，制备得到PSS‑ZIF；本发明方法制备的Pebax/PSS‑ZIF混合基质膜用于分离CO2/CH4混合气（v/v，20:80），显示所制备的混合基质膜具有高渗透率和高分离因子。
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