甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-丙烯腈共聚物膜的制备及其气体渗透性能

化工学报 ›› 2006, Vol. 57 ›› Issue (1): 169-174.

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-丙烯腈共聚物膜的制备及其气体渗透性能

沈江南;吴礼光;张林;陈欢林;高从堦

浙江大学材料与化工学院，浙江杭州 310027;国家液体分离膜工程技术研究中心，浙江杭州 310012

出版日期:2006-01-25 发布日期:2006-01-25

Copolymer membrane preparation of 2-(N,N-dimethyl aminoethylme)and acrylonitrile and its gas permeance performance

SHEN Jiangnan; WU Liguang;ZHANG Lin;CHEN Huanlin;GAO Congjie

Online:2006-01-25 Published:2006-01-25

摘要/Abstract

摘要： 采用水溶液沉淀法合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DM）和丙烯腈（AN）的共聚物，用红外光谱、黏度法和X射线衍射分析了聚合物的结构.实验考察了反应条件对共聚物结构的影响.在此基础上，通过溶液浇注法制备了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DM）和丙烯腈（AN）的共聚物膜，研究了聚合物膜的CO₂、CH₄渗透性能.结果表明，由于共聚物中含有能与CO₂进行可逆反应的叔胺基，共聚物膜表现出较好的CO₂渗透性和CO₂/CH₄选择性，如在25℃、压力为1140 Pa时，CO₂的渗透速率可达 3.53×10^-12 cm³(STP)•cm^-2•s^-1•Pa^-1 ， CO₂/CH₄ 的理想分离因子达到104.5.利用膜吸附CO₂和CH₄后红外光谱的变化，分析了膜对CO₂的促进传递机理.

关键词: 促进传递, 叔胺, 二氧化碳

Abstract: Poly(DM-co-AN) was synthesized by the usual radical polymerization of 2-(N,N-dimethyl aminoethyl methacrylate) and acrylonitrile.The chemical structure of the poly(DM-co-AN) was analyzed by viscosity measurement, elemental analysis , infrared spectrum(FTIR) and X-ray diffraction(XRD).The effect of reaction condition on chemical structure and the effects of carrier content, gas feed pressure and temperature on permeability of the facilitated transport membrane were investigated. The results showed that the membrane displayed a CO₂ permeation rate of 3.53×10^-12 cm³(STP)•cm^-2•s^-1•Pa^-1and CO₂/CH₄ ideal selectivity of 104.5 at 25℃,1140 Pa of gas pressure.Both CO₂ permeation rate and selectivity of CO₂/CH₄ decreased with increasing pressure on feed gas.The facilitated transport mechanism of CO₂ in membrane was analyzed by the infrared spectra of the membranes in different states.

Key words: 促进传递, 叔胺, 二氧化碳

沈江南, 吴礼光, 张林, 陈欢林, 高从堦. 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-丙烯腈共聚物膜的制备及其气体渗透性能 [J]. 化工学报, 2006, 57(1): 169-174.

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