含有酸性气体的气体处理用分离膜及其制造方法、酸性气体或甲烷气体的分离方法、及酸...的制作方法_2

文档序号:8476012阅读:来源:国知局
属盐,因此使消化气体通过该分离膜时,消 化气体中的二氧化碳会被切实地引导至聚硅氧烷网状结构体的表面,从而二氧化碳选择性 地透过分离膜。其结果为,消化气体中的甲烷气体成分被浓缩,从而能够得到高浓度的甲烷 气体。
[0029] 用于解决上述课题的本发明的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法的 特征构成包括:
[0030] (a)准备步骤,调制混合了酸催化剂、水、及有机溶剂的第一准备液以及混合了酸 催化剂、有机溶剂、及对酸性气体有亲和性的金属盐的第二准备液;
[0031] (b)第一混合步骤,在所述第一准备液中混合四烷氧基硅烷;
[0032] (C)第二混合步骤,在所述第一混合步骤得到的混合液中混合含烃基三烷氧基硅 烧;
[0033] (d)第三混合步骤,在所述第二混合步骤得到的混合液中混合所述第二准备液;
[0034] (e)涂布步骤,在无机多孔支撑体上涂布所述第三混合步骤得到的混合液;及
[0035] (f)形成步骤,对完成了所述涂布步骤的无机多孔支撑体进行热处理,在该无机多 孔支撑体的表面形成掺杂了所述金属盐且引入了烃基的聚硅氧烷网状结构体。
[0036] 根据本构成的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法,通过使用来自含烃 基三烷氧基硅烷的烃基和对酸性气体有亲和性的金属盐,能够得到协同地提高了对二氧化 碳的亲和性的分离膜。另外,通过将混合了酸催化剂、水、及有机溶剂的第一准备液和混合 了酸催化剂、有机溶剂、及对酸性气体有亲和性的金属盐的第二准备液分开来调制原料液, 并使2个准备液反应的方式,可防止烷氧基硅烷溶液的水解急剧地进行、或在金属盐混合 时烷氧基硅烷溶液的PH发生大的变动。其结果为,可形成二氧化碳或甲烷气体的分离性能 优异的均匀且致密的含有酸性气体的气体处理用分离膜。
[0037] 用于解决上述课题的本发明的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法的 特征构成包括:
[0038] (a)准备步骤,调制混合了酸催化剂、水、及有机溶剂的第一准备液以及混合了酸 催化剂、有机溶剂、及对酸性气体有亲和性的金属盐的第二准备液;
[0039] (b)第一混合步骤,将所述第一准备液和所述第二准备液混合;
[0040] (C)第二混合步骤,在所述第一混合步骤得到的混合液中混合四烷氧基硅烷;
[0041] (d)第三混合步骤,在所述第二混合步骤得到的混合液中混合含烃基三烷氧基硅 烧;
[0042] (e)涂布步骤,在无机多孔支撑体上涂布所述第三混合步骤得到的混合液;及
[0043] (f)形成步骤,对完成了所述涂布步骤的无机多孔支撑体进行热处理,在该无机多 孔支撑体的表面形成掺杂了所述金属盐且引入了烃基的聚硅氧烷网状结构体。
[0044] 根据本构成的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法,即使首先将第一准 备液和第二准备液混合,也能够与前面说明的相同,得到协同地提高了对二氧化碳的亲和 性的分离膜,进一步地,可形成二氧化碳或甲烷气体的分离性能优异的均匀且致密的含有 酸性气体的气体处理用分离膜。
[0045] 用于解决上述课题的本发明的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法的 特征构成包括:
[0046] (a)准备步骤,调制混合了酸催化剂、水、及有机溶剂的准备液;
[0047] (b)第一混合步骤,在所述准备步骤得到的准备液中混合四烷氧基硅烷;
[0048] (C)第二混合步骤,在所述第一混合步骤得到的混合液中混合含烃基三烷氧基硅 烧;
[0049] (d)第三混合步骤,在所述第二混合步骤得到的混合液中混合对酸性气体有亲和 性的金属盐;
[0050] (e)涂布步骤,在无机多孔支撑体上涂布所述第三混合步骤得到的混合液;及
[0051] (f)形成步骤,对完成了所述涂布步骤的无机多孔支撑体进行热处理,在该无机多 孔支撑体的表面形成掺杂了所述金属盐且引入了烃基的聚硅氧烷网状结构体。
[0052] 根据本构成的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法,由于在第二混合步 骤中得到的混合液中混合对酸性气体有亲和性的金属盐,因此通过与来自含烃基三烷氧基 硅烷的烃基的协同效应,能够得到协同地提高了对二氧化碳的亲和性的分离膜,进一步地, 可形成二氧化碳或甲烷气体的分离性能优异的均匀且致密的含有酸性气体的气体处理用 分离膜。
[0053] 在本发明的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法中,优选地,
[0054] 所述四烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷(将其记为A),
[0055] 所述含烃基三烷氧基硅烷为在三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷的Si原子上键合了 碳原子数为1-6的烷基或苯基的含烃基三烷氧基硅烷(将其记为B)。
[0056] 根据本构成的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法,由于有意地选择上 述组合作为四烷氧基硅烷(A)及含烃基三烷氧基硅烷(B),因此能够有效地得到兼具稳定 的结构和高二氧化碳亲和性的复合聚硅氧烷网状结构体。使用了该复合聚硅氧烷网状结构 体的含有酸性气体的气体处理用分离膜可用作二氧化碳或甲烷气体的分离性能优异的分 离膜。
[0057] 在本发明的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法中,优选地,
[0058] 所述A与所述B的配合比率(A/B)以摩尔比计设定为1/9-9/1。
[0059] 根据本构成的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法,由于将四烷氧基硅 烷(A)和含烃基三烷氧基硅烷(B)设定为适当的配合比率,即摩尔比1/9-9/1,因此能够得 到可有效地分离酸性气体或甲烷气体的含有酸性气体的气体处理用分离膜。
[0060] 在本发明的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法中,优选地,
[0061] 所述金属盐为从由Li、Na、K、Mg、Ca、Ni、Fe、及Al组成的组中选择的至少一种金 属的乙酸盐、硝酸盐、碳酸盐、硼酸盐、或磷酸盐。
[0062] 根据本构成的含有酸性气体的气体处理用分离膜的制造方法,由于有意地选择上 述金属盐作为对酸性气体(也包括二氧化碳)有亲和性的金属盐,因此能够得到二氧化碳 或甲烷气体的分离性能优异的含有酸性气体的气体处理用分离膜。
[0063] 用于解决上述课题的本发明的酸性气体或甲烷气体的分离方法的特征构成为,
[0064] 使含有酸性气体及甲烷气体的消化气体通过上述任意一项记载的含有酸性气体 的气体处理用分离膜,从而分离所述酸性气体或所述甲烷气体。
[0065] 根据本构成的酸性气体或甲烷气体的分离方法,通过使含有酸性气体及甲烷气体 的消化气体通过二氧化碳或甲烷气体的分离性能优异的均匀且致密的含有酸性气体的气 体处理用分离膜,可有效地分离酸性气体或甲烷气体。
[0066] 用于解决上述课题的本发明的酸性气体或甲烷气体的制造方法的特征构成为,
[0067] 使含有酸性气体及甲烷气体的消化气体通过上述任意一项记载的含有酸性气体 的气体处理用分离膜,从而提取所述酸性气体或所述甲烷气体。
[0068] 根据本构成的酸性气体或甲烷气体的制造方法,通过使含有酸性气体及甲烷气体 的消化气体通过二氧化碳或甲烷气体的分离性能优异的均匀且致密的含有酸性气体的气 体处理用分离膜,可有效地提取酸性气体或甲烷气体。
【具体实施方式】
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