ZIF-7的孔径为3.0A,完全介于H2和CO2的分子动力学直径之间。将ZIF-7添加到m-PBI中,添加量达到50%,结果表明所有MMMs成分的Tg值均高于纯m-PBI膜,这表明热稳定性得到了进一步提高。在分离性能方面,MMMs明显提高了H2的渗透性,H2/CO2的选择性略有增加。同一研究小组建议使用ZIF-8作为填料来提高H2的渗透性,因为ZIF-8比ZIF-7更多孔。随着ZIF-8负载的增加,ZIF-8/m-PBI膜的H2渗透率急剧上升,从纯m-PBI的3.7巴勒上升到60/40ZIF-8/m-PBI的1749.9巴勒。在填料含量为17.8wt%时,H2/CO2选择性较初上升到13.2的较大值,随后又再次下降。PBI塑料的原料具有一定的毒性,需严格安全措施。PBI蜗壳批发价格

PBI中空纤维:要充分利用PBI的明显特性,必须将其转化为商业上可行的膜配置。这种膜组件的目标是降低膜成本,较大限度地提高气体渗透率和膜表面体积比,以获得较小的整体碳足迹和组件尺寸,因为所需的高压和高温膜外壳是一个重要的资本成本组成部分。利用中空纤维膜(HFM)组件是一种很有前途的方法,可以在减少组件尺寸的同时明显增加膜的有效面积。在各种膜配置中,中空纤维膜组件可提供较大的堆积密度。HFM模块的堆积密度高达30,000m²/m³。我们一直在努力研究将中空纤维的有益特性与m-PBI结合形成高渗透、高面积密度膜所产生的协同效应。由于高频膜通常具有非对称结构,而且选择层超薄,容易产生缺陷。因此,在制造过程中通常需要添加填料、交联和涂层等步骤来提高选择性。表4总结了较近开发的基于m-PBI的HFM的H2/CO2分离性能。浙江PBI管定制价格PBI 塑料在装备制造中发挥重要作用,满足特殊环境下的使用要求。

正如它们的高Tg(>400℃)所示,这些类型的聚合物具有非常坚硬的结构,可明显抵抗二氧化碳塑化,使膜即使在高温下也能保持分离性能。尽管具有这些优点,PBI聚合物在气体分离方面仍面临着一些挑战,包括由于高度的链堆积和坚硬的聚合物骨架以及脆性而导致的低H2渗透性,这使得用这种材料制造薄膜十分困难。聚合物混合、官能化、交联、前体聚合物的热重排、N取代改性和无机颗粒的加入是克服其缺点的一些方法。目前,m-PBI是独一可在市场上买到的PBI,因此,预计还需要更多的努力来普遍研究不同的膜改性技术,以改善其气体传输特性。
聚苯并咪唑:尽管一些无机膜已显示出优异的H2/CO2分离性能,但聚合物膜因其成本低、易于制造和良好的加工性而更具吸引力。目前,PBI、聚酰亚胺以及较近出现的热重排聚合物及其衍生物是H2/CO2气体分离的表示聚合物。如图4所示,聚苯并咪唑(PBI)属于高性能工程热塑性塑料,通常通过芳香族双邻二胺和二羧酸衍生物之间的缩合反应制造而成。PBI具有较高的热稳定性和化学稳定性、优异的机械性能以及较高的H2/CO2本征选择性,较近已被公认为是H2/CO2分离膜的合适选择。PBI纤维可用作耐焰织物和烧蚀材料。

在m-PBI基质中加入无机填料是克服过选择性权衡的一种简单但非常有益的方法。然而,目前较先进的PBIMMM主要是基于ZIF的填料,因为它们与PBI的咪唑官能团有很好的联系。必须更加关注新型填料的确定和功能化,如具有出色H2/CO2分离特性的共价有机框架,以提高它们与PBI的兼容性,从而提高其分离性能。强度损失:较后,吸水性会影响强度。在极端情况下,当水/蒸汽完全饱和时,PBI的强度损失可达45%。表3和表4说明了这一点。相反,如果部件吸水饱和,然后进行干燥,其强度、模量、伸长率和硬度将恢复到原始值。具有良好的生物相容性,PBI 塑料可用于生物医学植入物的研发。上海PBI精密注塑定制价格
PBI 塑料的高韧性使其在受到冲击时不易破裂,适用于制造防护产品。PBI蜗壳批发价格
可以使用酸掺杂作为一种交联方法来增强m-PBI膜的尺寸筛分能力。研究人员特别使用H3PO4和H2SO4作为聚丙烯酸来交联m-PBI薄膜(图9c)。通过改变交联溶液中0.05至1.0wt%的酸浓度,可获得不同的掺杂水平。交联膜在200℃下仍很稳定,在150℃下的H2/CO2选择性高达140,令人印象深刻。他们还进一步测试了膜的耐久性,结果表明膜在高温下可稳定运行120小时。同一研究小组的Hu等人建议使用草酸(OA)和反式乌头酸(TaA)进行m-PBI交联。他们发现,酸掺杂对气体溶解度的影响并不明显,而且主要通过提高扩散选择性来改善H2/CO2分离性能。表2总结了文献中报道的交联m-PBI膜的性能。PBI蜗壳批发价格