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二氧化碳捕集用桥架有机硅复合膜的制备

2022-06-21钱俊明

常州大学学报(自然科学版) 2022年3期

郭 猛,钱俊明,徐 荣,钟 璟

(常州大学 石油化工学院,江苏 常州 213164)

由二氧化碳等温室气体排放引起的全球气候变化已经成为21世纪人类面临的最大挑战之一。中国将采取更加有力的政策和措施,力争于2030年前将二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和[1]。这是中国作为负责任的大国在应对全球气候变化进程中所做出的郑重承诺,也开启了中国以碳中和为目标驱动整个社会全面向绿色转型的新时代。

传统工业中采用吸收法分离CO2,具有吸附能力强等优势,但吸收法工艺流程复杂、耗能大、操作成本高[2]。因此,新型高效的CO2分离处理工艺亟待开发。膜分离技术因其固有的节能环保、易于操作等优势在应对传统工业改造升级和环境污染处理等方面得到了广泛应用[2]。获得兼具高CO2渗透性和高CO2/N2选择性的分离膜,是将膜分离技术有效用于碳捕集的关键。

目前,研究人员们已经开发出多种膜材料,如聚合物膜[3-4]、混合基质膜[5]、金属有机骨架[6]、沸石咪唑酯骨架[7]、碳分子筛[8]和有机硅膜[9-10]等。其中具有高水热稳定性、孔径可调和优异分子筛分性能等优点的有机硅膜逐渐引起了人们的研究和关注。其中最经典的有机硅源前驱体为1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE),BTESE膜被广泛地应用于渗透汽化、蒸汽渗透、反渗透以及气体分离等领域[11]。BTESE膜应用于气体分离有较好的选择性,但是通量较低。因此,如何提高BTESE膜的通量,并保证其具有中等的CO2/N2的选择性是至关重要的。……

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