%0 Journal Article %A 杨彩虹 %A 满春利 %A 薛琬蕾 %A 王挺 %A 陈迪 %A 陈潜 %A 吴礼光 %T 二氧化钛纳米粒子-氧化石墨烯/聚酰亚胺混合基质膜的原位聚合及气体渗透性能 %D 2017 %R 10.7503/cjcu20160678 %J 高等学校化学学报 %P 686-693 %V 38 %N 4 %X

以钛酸四丁酯为前驱体, 采用浸渍-沉淀法制备二氧化钛纳米粒子-氧化石墨烯(TiO2-GO)复合物, 再将TiO2-GO复合物与4,4'-(六氟异亚丙基)邻苯二甲酸酐和4,4'-二氨基二苯醚通过原位聚合构建TiO2-GO/TiO2-GO/PI(聚酰亚胺)混合基质膜, 用于CO2的渗透脱除. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 拉曼光谱(Raman)、 透射电子显微镜(TEM)、 扫描电子显微镜(SEM)、 热失重(TG)和Zeta电位等表征了TiO2-GO复合物和TiO2-GO/PI混合基质膜的形貌与结构; 探讨了TiO2掺杂量对TiO2-GO复合物及TiO2-GO/PI混合基质膜的结构和气体渗透性能的影响. 结果表明, TiO2-GO复合物中TiO2纳米粒子较均匀地沉积在GO片层上, TiO2纳米粒子在形成的同时破坏了GO的结构, 使其无序度增加. TiO2的掺杂对TiO2-GO/PI混合基质膜的形貌与结构影响较小, 但提升了TiO2-GO/PI混合基质膜的CO2和N2渗透性能. 但过量的掺杂使TiO2粒子在GO片层上团聚, 从而导致TiO2-GO复合物在混合基质膜中的分散性变差, CO2渗透性及CO2/N2渗透选择性降低. 当TiO2掺杂质量分数为30%时, TiO2-GO/PI混合基质膜的CO2渗透性为360 Barrer[1 Barrer=10-10cm3(STP)·cm/(cm2·s·cm Hg)=7.5×10-14cm3(STP)·cm/(cm2·s·Pa)], CO2/N2的渗透选择性可达31.

%U http://www.cjcu.jlu.edu.cn/CN/10.7503/cjcu20160678