王亚丹 肖 强 钟依均 朱伟东

(浙江师范大学物理化学研究所，先进催化材料教育部重点实验室，浙江 金华 321004)

密胺苯二醛多孔聚合物/聚二甲基硅氧烷混合基质膜的制备及气体分离性能

王亚丹 肖 强＊钟依均 朱伟东

(浙江师范大学物理化学研究所，先进催化材料教育部重点实验室，浙江 金华 321004)

以溶液复合成膜法制备了密胺苯二醛多孔聚合物(MA)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合基质膜，利用扫描电镜(SEM)表征了混合基质膜的形貌。考察了不同MA用量下MA/PDMS混合基质膜的气体分离性能，结果表明，MA的加入可以在提高PDMS膜渗透系数的同时提高CO2气体分离选择性；随着混合基质膜中MA含量的增加，混合基质膜的渗透系数均明显提高，气体分离选择性则先增大后减小。双组分混合气体分离测试结果表明，MA/PDMS (1.2% (w，质量分数))混合基质膜对CO2/N2和CO2/CH4的分离选择性分别是19.2和6.0，CO2的渗透系数达到8100 Barrer，均高于纯PDMS膜。MA/PDMS (1.2% (w))混合基质膜对CO2/N2混合气的分离性能突破了Robeson上限。

多孔聚合物；聚二甲基硅氧烷；混合基质膜；气体分离

1 引 言

混合基质膜(mixed matrix membranes，MMMs)由体相连续的高分子基质和分散的无机颗粒填充物组成，通过将无机材料添加到高分子基质中，大幅提高了高分子膜的分离性能1−6。选择气体本征透过性能高的无机材料，如分子筛、活性炭、碳纳米管、多孔二氧化硅及金属有机骨架(MOFs)等作为填充物，可改善膜的气体分离性能7−10，是近年来MMM的研究方向之一。

多孔有机框架材料(porous organic frameworks)是一类由不同有机基团共价连接组成的多孔材料，具有高比表面积、大孔容、丰富的有机官能团等特点，在吸附分离领域显示了良好的应用前景11−14。……