1、為提高聚合物膜的氣體分離性能，采用摻雜和共混方法，制備了微囊填充型、共混型及共混-雜化型三類改性聚酰亞胺膜，并用于CO2/CH4和CO2/N2體系的分離。系統(tǒng)研究了高分子與有機(jī)微囊、無(wú)機(jī)粒子及高分子與高分子之間的相關(guān)作用及其對(duì)膜結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)和氣體分離性能的影響。
　　受生物細(xì)胞中囊泡結(jié)構(gòu)和保水功能的啟發(fā)，采用沉淀共蒸餾法合成了有機(jī)高分子咪唑微囊（IMCs），并將其填充到聚酰亞胺（PI）高分子膜基質(zhì)內(nèi)，制備了高性能混合基質(zhì)膜（

2、PI/IMCs），并用于CO2/CH4體系的分離?？疾炝瞬煌埘啺?微囊配比和不同操作條件（加濕、壓力、溫度）對(duì)膜性能的影響。結(jié)果表明，咪唑微囊在膜內(nèi)分散均勻，與高分子基質(zhì)相容性好；微囊的引入顯著降低了聚酰亞胺膜的結(jié)晶度，提高了膜表面的親水性，促進(jìn)了CO2在膜中的溶解和傳遞，分離性能明顯提高。其中，微囊填充量為5 wt.％的PI/IMCs-5膜的CO2滲透系數(shù)可達(dá)250 Barrer；CO2/CH4的選擇性達(dá)到51.1。
　　采

3、用濃硫酸磺化合成了磺化聚醚醚酮（SPEEK），將其與聚酰亞胺共混，制備了高性能共混膜（PI/SPEEK），并用于CO2/CH4和CO2/N2體系的分離。考察了不同聚酰亞胺/磺化聚醚醚酮配比和不同操作條件（壓力、溫度）對(duì)膜的物理化學(xué)性質(zhì)及分離性能的影響。結(jié)果表明，SPEEK的引入使膜內(nèi)產(chǎn)生微相分離行為，適宜的微相分離提高了膜表面的親水性，從而提高了膜的吸水率和溶脹度，促進(jìn)了CO2在膜中的溶解和傳遞，增強(qiáng)了膜的滲透性能。其中，PI/SPEE

4、K6-80膜分離CO2/CH4體系時(shí)，CO2滲透系數(shù)可達(dá)469.8 Barrer，CO2/CH4選擇性達(dá)47.3；分離CO2/N2體系時(shí)，CO2滲透系數(shù)達(dá)570.4 Barrer；CO2/N2選擇性達(dá)55.4。
　　采用St?ber法合成了粒徑為150nm左右的二氧化硅（SiO2）納米粒子，將其填充到PI與SPEEK共混高分子基質(zhì)內(nèi)，制備了高性能共混雜化改性聚酰亞胺膜（PI/SPEEK-SiO2），并用于CO2/CH4和CO2/N

5、2體系的分離?？疾炝瞬煌酆衔锱浔群投趸枇Ｗ訐诫s量及不同操作條件（壓力、溫度）對(duì)膜物理化學(xué)性質(zhì)及分離性能的影響。結(jié)果表明，SiO2的引入提高了膜的結(jié)晶度，提高了膜表面的親水性，提高了膜內(nèi)的吸水率和溶脹度，從而提高了膜的分離選擇性。其中, PI/SPEEK6-80-8% SiO2膜分離CO2/CH4體系時(shí)，CO2滲透系數(shù)達(dá)109.04 Barrer, CO2/CH4選擇性達(dá)85.10；分離CO2/N2體系時(shí)，CO2滲透系數(shù)達(dá)116.3