，待其冷却后，将膜从基板上取下，即得多乙烯多胺与聚醚砜树 脂质量比为1 : 3的厚度为10 μ m的膜。
[0064] 实施例5
[0065] 本实施例的液体支撑二氧化碳分离膜，包括溶解于二甲基甲酰胺、热处理后成为 主要成分的有机物，所述有机物为多乙烯多胺与聚醚砜树脂，
[0066] 其制备方法具体如下：
[0067] 步骤一：取2. 5g多乙烯多胺与7. 5g聚醚砜树脂，作为分离膜的主要溶质。
[0068] 步骤二：向溶质中加入30g二甲基甲酰胺溶剂，并在80°C加热搅拌溶解，形成分离 膜前体溶液。
[0069] 步骤三：将溶液均匀倒在基板上，并将刮膜器调至160 μ m将其刮至成A4纸大小。
[0070] 步骤四：将基板放入80°C恒温干燥箱进行3小时的热处理。
[0071] 步骤五：取出基板，待其冷却后，将膜从基板上取下，即得多乙烯多胺与聚醚砜树 脂质量比为1 : 3的厚度为40 μ m的膜。
[0072] 实施例6
[0073] 本实施例的液体支撑二氧化碳分离膜，包括溶解于二甲基乙酰胺、热处理后成为 主要成分的有机物，所述有机物为多乙烯多胺与聚醚砜树脂。该液体支撑二氧化碳分离膜 原理模型图如图1所示，聚醚砜树脂为膜基体1，以提供分离膜整体的机械强度，具有多孔 结构用以填充CO 2吸附剂；多乙烯多胺为二氧化碳聚合物吸附剂2,其具有较高的沸点，能 够很好的完成对CO2的吸附和脱附。
[0074] 本实施例的液体支撑二氧化碳分离膜的制备方法具体如下：
[0075] 步骤一：取2. 5g多乙烯多胺与IOg聚醚砜树脂，作为分离膜的主要溶质。
[0076] 步骤二：向溶质中加入30g二甲基乙酰胺溶剂，并在70°C加热搅拌溶解，形成分离 膜前体溶液。
[0077] 步骤三：将溶液均匀倒在基板上，并将刮膜器调至280 μ m将其刮至成A4纸大小。
[0078] 步骤四：将基板放入80°C恒温干燥箱进行3小时的热处理。
[0079] 步骤五：取出基板，待其冷却后，将膜从基板上取下，即得多乙烯多胺与聚醚砜树 脂质量比为1 : 4的厚度为72 μ m的膜。
[0080] 实施例7
[0081] 本实施例的液体支撑二氧化碳分离膜，包括溶解于二甲基亚砜、热处理后成为主 要成分的有机物，所述有机物为多乙烯多胺与聚醚砜树脂，
[0082] 其制备方法具体如下：
[0083] 步骤一：取2g多乙烯多胺与4g聚醚砜树脂，作为分离膜的主要溶质。
[0084] 步骤二：向溶质中加入21g二甲基亚砜溶剂，并在80°C加热搅拌溶解，形成分离膜 前体溶液。
[0085] 步骤三：将溶液均匀倒在基板上，并将刮膜器调至240 μ m将其刮至成A4纸大小。
[0086] 步骤四：将基板放入80°C恒温干燥箱进行3小时的热处理。
[0087] 步骤五：取出基板，待其冷却后，将膜从基板上取下，即得多乙烯多胺与聚醚砜树 脂质量比为2 : 3的厚度为60 μ m的膜。
[0088] 实施例8
[0089] 本实施例的液体支撑二氧化碳分离膜，包括溶解于N-甲基吡咯烷酮、热处理后成 为主要成分的有机物，所述有机物为多乙烯多胺与聚醚砜树脂，
[0090] 其制备方法具体如下：
[0091] 步骤一：取2. 5g多乙烯多胺与5g聚醚砜树脂，作为分离膜的主要溶质。
[0092] 步骤二：向溶质中加入22. 5gN_甲基吡咯烷酮溶剂，并在70°C加热搅拌溶解，形成 分离膜前体溶液。
[0093] 步骤三：将溶液均匀倒在基板上，并将刮膜器调至160 μ m将其刮至成A4纸大小。
[0094] 步骤四：将基板放入80°C恒温干燥箱进行3小时的热处理。
[0095] 步骤五：取出基板，待其冷却后，将膜从基板上取下，即得多乙烯多胺与聚醚砜树 脂质量比为1 : 2的厚度为40 μ m的膜。
[0096] 实施例9
[0097] 本实施例的液体支撑二氧化碳分离膜，包括溶解于二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯 烷酮的混合溶剂、热处理后成为主要成分的有机物，所述有机物为多乙烯多胺与聚醚砜树 月旨，
[0098] 其制备方法具体如下：
[0099] 步骤一：取2. 5g多乙烯多胺与7. 5g聚醚砜树脂，作为分离膜的主要溶质。
[0100] 步骤二：向溶质中加入30g二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮溶剂（体积比为 3 : 7)，并在80°C加热搅拌溶解，形成分离膜前体溶液。
[0101] 步骤三：将溶液均匀倒在基板上，并将刮膜器调至240 μ m将其刮至成A4纸大小。
[0102] 步骤四：将基板放入80°C恒温干燥箱进行3小时的热处理。
[0103] 步骤五：取出基板，待其冷却后，将膜从基板上取下，即得多乙烯多胺与聚醚砜树 脂质量比为1 : 3的厚度为60 μ m的膜。
[0104] 实施例10
[0105] 本实施例的液体支撑二氧化碳分离膜，包括溶解于二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷 酮和二甲基乙酰胺的混合溶剂、热处理后成为主要成分的有机物，所述有机物为多乙烯多 胺与聚醚砜树脂，
[0106] 其制备方法具体如下：
[0107] 步骤一：取2. 5g多乙烯多胺与7. 5g聚醚砜树脂，作为分离膜的主要溶质。
[0108] 步骤二：向溶质中加入30g二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺的混 合溶剂（体积比为3 : 3 : 4)，并在80°C加热搅拌溶解，形成分离膜前体溶液。
[0109] 步骤三：将溶液均匀倒在基板上，并将刮膜器调至160 μ m将其刮至成A4纸大小。
[0110] 步骤四：将基板放入80°C恒温干燥箱进行3小时的热处理。
[0111] 步骤五：取出基板，待其冷却后，将膜从基板上取下，即得多乙烯多胺与聚醚砜树 脂质量比为1 : 3的厚度为40 μ m的膜。
[0112] 实施例11
[0113] 本实施例的目的在于考察最适合的分离温度。本实施例的液体支撑二氧化碳分离 膜，包括溶解于二甲基甲酰胺、热处理后成为主要成分的有机物，所述有机物为多乙烯多胺 与聚醚砜树脂。
[0114] 其制备方法同实施例4,所不同之处在于：
[0115] 在测试温度为251：、501：、601：、701：和801：下，对分别制得的液体支撑二氧化碳 分离膜进行二氧化碳分离效果检测，具体为采用深圳科尔诺电子有限公司的M0T500-C0 2型 二氧化碳检测仪测量二氧化碳浓度；得到在不同温度条件下液体支撑二氧化碳分离膜分离 所得二氧化碳浓度与时间的关系图，如图2所示。由图2可知：采用干燥C0 2/N2混合气体 作为原始气体，其中二氧化碳浓度为15 %，在分离膜达到分离饱和之前，经过分离膜分离后 的气体中二氧化碳的浓度为初始浓度的升为70%以上，说明大多数的二氧化碳被分离膜分 离，该分离膜对二氧化碳的分离率极高，具有很好的应用前景。
[0116] 图3为实施例1、2、4制备的液体支撑二氧化碳分离膜的稳定性测试示意图，将一 定质量的不同实施例1、2、4得到的分离膜放入烘箱中加热，在不同时间称量分离膜的质量 变化，通过该数据可以判断不同组分的分离膜在不同温度下的稳定性。由图3可知，本发明 制得的液体支撑二氧化碳分离膜具有优异的稳定性。
[0117] 综上所述，本发明采用的液体支撑二氧化碳分离膜中原料的配比可在1~ 2 : 3~4中调控，正常分离温度范围也比较大，可在常温至80°C内正常稳定分离。本发明 采用原料多乙烯多胺和聚醚砜，制得的液体支撑二氧化碳分离膜不仅对二氧化碳具有很高 的溶解能力与选择透过性，还有制备工艺简单，操作成本低等优点；是一种廉价、高效的二 氧化碳分离膜。
[0118] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影 响本发明的实质内容。
【主权项】
1. 一种液体支撑二氧化碳分离膜，其特征在于，所述分离膜由包括多乙烯多胺、聚醚砜 树脂的混合物溶于有机溶剂后涂布成膜的步骤的方法制备而得。2. 根据权利要求1所述的液体支撑二氧化碳分离膜，其特征在于，所述多乙烯多胺分 子结构式如式（I)所示，Ξ .⑴，其中，χ+y为10~10000中任一整数，X : y=l : 0.1~10。3. 根据权利要求1所述的液体支撑二氧化碳分离膜，其特征在于，所述聚醚砜树脂分 子结构式如式（Π )所示：(Π )，其中，η为1000~100000中任一整数。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的液体支撑二氧化碳分离膜，其特征在于，所述多 乙烯多胺和聚醚砜树脂的质量比为1~2 : 3~4。5. 根据权利要求1~3中任一项所述的液体支撑二氧化碳分离膜，其特征在于，所述混 合物溶于有机溶剂后形成的混合溶液中，所述混合物的质量浓度为5%~30%。6. 根据权利要求1~3中任一项所述的液体支撑二氧化碳分离膜，其特征在于，所述有 机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、Ν-甲基吡咯烷酮中的一种或者多种的 组合。7. 根据权利要求1~3中任一项所述的液体支撑二氧化碳分离膜，其特征在于，所述混 合物溶于有机溶剂是在加热搅拌条件下进行的，所述加热温度为60°C~80°C。8. 根据权利要求1~3中任一项所述的液体支撑二氧化碳分离膜，其特征在于，所述涂 布成膜的成膜厚度为40~300 μ m。9. 根据权利要求1~3中任一项所述的液体支撑二氧化碳分离膜，其特征在于，所述涂 布成膜后还包括烘干，所述烘干温度为80~90°C。10. -种如权利要求1~3中任一项所述的液体支撑二氧化碳分离膜用组合物，其特征 在于，所述组合物为多乙烯多胺、聚醚砜树脂的混合物。
【专利摘要】本发明公开了一种液体支撑二氧化碳分离膜；所述分离膜由包括多乙烯多胺、聚醚砜树脂的混合物溶于有机溶剂后涂布成膜的步骤的方法制备而得。与现有技术相比，本发明的液体支撑二氧化碳分离膜制备工艺简单，成本低，低挥发，对二氧化碳有很高的选择透过性；同时还克服了传统分离膜气体透过量低，易腐蚀设备，成本高，稳定性差等特点，可用于工业废气处理及天然气净化处理。
【IPC分类】B01D67/00, B01D53/02, B01D71/68, B01D53/22
【公开号】CN105617889
【申请号】CN201410619240
【发明人】蒋峰景, 刘力恒, 尹逸轩, 王垚俣, 王希尧, 章俊良
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月5日