【摘 要】
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为克服丙烯/氮气混合气分离渗透速率与选择性相互克制的矛盾,本文成功制备了纳米MIL-101晶体,并将其引入PDMS制备成分散性和相容性良好的混合基质膜.所制备MIL-101颗粒尺寸约140 nm,并具有超高的BET比表面积,＞3000 m2/g,孔容积达1.95 cm3/g,尤其对丙烯、丙烷具有的优于PDMS的吸附量和吸附选择性.分离性能测试表明,MIL-101/PDMS的渗透速率和分离因子随MI
【机 构】
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清华大学化学工程系化学工程国家重点联合实验室,北京,100084;中国工程物理研究院材料研究所,绵阳,621908
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为克服丙烯/氮气混合气分离渗透速率与选择性相互克制的矛盾,本文成功制备了纳米MIL-101晶体,并将其引入PDMS制备成分散性和相容性良好的混合基质膜.所制备MIL-101颗粒尺寸约140 nm,并具有超高的BET比表面积,＞3000 m2/g,孔容积达1.95 cm3/g,尤其对丙烯、丙烷具有的优于PDMS的吸附量和吸附选择性.分离性能测试表明,MIL-101/PDMS的渗透速率和分离因子随MIL-101含量(0-20 wt.％)增加呈现同步增加的趋势.最高分离因子达20.8,而相应的丙烯渗透系数达220 GPU以上.相比纯PDMS,分离因子和渗透速率分别提高34％和30％,一定程度上克服两者此消彼长的效应.分离性能增强的主要原因得益于MIL-101的特殊巨孔结构及其对丙烯的选择性吸附的协同作用：一方面增强了膜对丙烯的亲和作用,同时提供了扩散通道.
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