交聯:通過增強鏈剛度和減少自由體積,交聯可以改變聚合物的納米結構,提高其尺寸吸收能力,而不會明顯影響 H2 的滲透性,尤其是在高溫條件下。在溫和條件下將 m-PBI 薄膜浸泡在對苯二甲酰氯溶液中不同時間,以獲得不同程度的交聯,從而開發出多種交聯膜(圖 9a)。在略微降低 H2 滲透性的同時,交聯改性降低了 CO2 吸附性,從而較大程度上提高了 H2/CO2 選擇性(a)對苯二甲酰氯交聯 m-PBI 的擬議反應機理。(b) m-PBI 和使用對苯二甲酰氯交聯 6 小時(XLPBI-6H)的 m-PBI 在不同溫度下的 H2/CO2 分離性能;數據點從左到右依次為 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 復合物的擬議質子轉移和氫鍵。采用類似的方法,以 1,3,5-三(溴甲基)苯為交聯劑,對 m-PBI 薄膜進行化學交聯。膜交聯了 24 小時,通過改變交聯劑的濃度實現了不同程度的交聯。研究發現,增加交聯度會降低自由體積,從而明顯降低二氧化碳的溶解度和擴散度,而 H2 的滲透率只略有下降。PBI 塑料的抗紫外線性能使其可用于戶外設備,長期暴露也不易老化。浙江PBI蝸殼行價
近幾十年來,氫氣作為一種高質量的可再生能源載體,在全球范圍內重新獲得了越來越多的關注,這主要是由于燃料電池的進步以及人們對環境問題的日益關注。目前,化石資源的蒸汽轉化是生產 H2 的主要途徑。但這一工藝的缺點是會產生大量溫室氣體,包括作為副產品的二氧化碳。在過去的幾十年里,膜分離技術有了長足的發展、突破和進步,可以成為實現廉價和高純度 H2 的關鍵組成部分。然而,只有少數膜材料能夠承受通過蒸汽轉化生產 H2 的苛刻條件。基于聚苯并咪唑(PBI)的膜顯示出突出的化學、熱和機械穩定性,以及高內在 H2/CO2 選擇性。本綜述旨在概述基于 PBI 的結構改性、交聯、混合基質和中空纖維膜的較新發展,以開發適用于工業的 H2 選擇性膜。浙江PBI蝸殼行價PBI塑料的改性可能會影響其本體性能。
PBI 以其優異的熱穩定性和耐化學性而聞名。它是一種熱塑性塑料,具有所有市售有機聚合物中較高的玻璃化轉變溫度 Tg (425℃)。PBI 由四氨基聯苯 (TAB) 與二苯間苯二甲酸酯 (DPIP) 縮聚而成。反應方案如圖 1 所示。提出了兩種可能的機制。一種機制假設存在聚酰胺酸作為主要中間體,然后脫水并環化為咪唑。第二種機制假設存在席夫堿中間體,該中間體環化為苯并咪唑,隨后在形成咪唑時消除苯酚。PBl 的合成。PBl 是獨一可商購的聚苯并咪唑,由 Hoechst Celanese 的 Rock Hill 工廠 (SC) 生產。商業聚合分為兩個階段,均在惰性氣氛中進行。在頭一階段,DPIP 熔化并溶解 TAB。隨著溫度升高,聚合開始,生成苯酚和水。縮合副產物的釋放導致易碎泡沫的形成。在第二階段,泡沫被壓碎,聚合物分子量在固態下提高。
本綜述試圖及時匯編所有這些信息,以全方面介紹 PBI 膜作為 H2/CO2 分離技術的當前可行性。H2/CO2 分離機制:氣體分子通過致密聚合物膜的傳輸是通過溶液擴散模型來描述的(圖 2d)。根據該機制,滲透氣體在進料端溶解到膜中,擴散穿過膜,并在滲透端回收。滲透性被定義為溶解性和擴散性的乘積;因此,分離 H2 和 CO2 的選擇性 αH2/CO2 分別表示為 H2 和 CO2 滲透性(PH2 和 PCO2)的比率。其中 DH2/DCO2 表示擴散選擇性,αH2/CO2D 和 SH2/SCO2 表示溶解選擇性 αH2/CO2S。因此,擴散性和溶解選擇性的組合決定了總體選擇性。PBI塑料在半導體和航空工業中有普遍應用。
PBI中文名稱:聚苯并咪唑,是當今較高級別的工程塑料。1、當PBI指聚苯并咪唑時,是含兩個氮原子的苯并五元雜環剛性鏈聚合物。一般由芳族四胺與苯二甲酸二苯酯經縮聚和環化而成,反應可在熔融狀態或在強極性溶劑中進行。芳族PBI在氮氣中的熱穩定性大于500℃,引入柔性基團或側基可改善溶解性、但熱穩定性下降。商品名稱Celazole PBI。2、PBI通常用來制造要求極嚴的元器件以降低維護維修費用,并且使用壽命較長。已建立的應用領域有半導體和航空工業,白熾燈或熒光燈高溫接觸件,如真空杯、推指和保持架,電氣接觸器等。PBI塑料的市場價格相對較高,主要應用在高級市場。湖南PBI注塑齒輪
PBI塑料的加工難度較大,需要專業設備和技術。浙江PBI蝸殼行價
ZIF-7 的孔徑為 3.0 A,完全介于 H2 和 CO2 的分子動力學直徑之間。將 ZIF-7 添加到 m-PBI 中,添加量達到 50%,結果表明所有 MMMs 成分的 Tg 值均高于純 m-PBI膜,這表明熱穩定性得到了進一步提高。在分離性能方面,MMMs 明顯提高了 H2 的滲透性,H2/CO2 的選擇性略有增加。同一研究小組建議使用 ZIF-8 作為填料來提高 H2 的滲透性,因為 ZIF-8 比 ZIF-7 更多孔。隨著 ZIF-8 負載的增加,ZIF-8/m-PBI 膜的 H2 滲透率急劇上升,從純 m-PBI 的 3.7 巴勒上升到 60/40 ZIF-8/m-PBI 的 1749.9 巴勒。在填料含量為 17.8 wt% 時,H2 /CO2 選擇性較初上升到 13.2 的較大值,隨后又再次下降。浙江PBI蝸殼行價