耐高温PBI基质子-电子混合传导复合膜的构制及其氢渗透性能研究

以3,3′-二氨基联苯胺(DABz)和间苯二甲酸(IPA)为原料,采用熔融聚合法合成了低分子量可耐高温的聚[2,2′-(间苯基)-5,5′-联苯并咪唑](mPBI)有机膜材料;以异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)为交联剂,并浸渍磷酸提供质子传导路径,添加片状石墨作为电子导体,得到质子-电子混合导体mPBI-TGIC/石墨/H3PO4交联复合膜.对交联复合膜进行结构和性能表征,结果表明交联复合膜具有良好的机械性能和抗氧化稳定性.用于H2/CO2混合气体分离,300℃时,H2选择性高达100%,渗透量为4.93×10^-9 mol/(m^2·s·Pa);280℃时,可稳定运行160 h.表明mPBI-TGIC/石墨/H3PO4交联复合膜具有良好的耐高温性,有望用于工业高温气体的分离.

Ni-BaCe_(0.6)Zr_(0.2)Nd_(0.2)O_(3-δ)金属陶瓷双相膜的氢渗透性与稳定性

制备了金属陶瓷双相Ni-BaCe0.6Zr0.2Nd0.2O3-δ膜,并将其用于从含氢混合气中分离氢气,研究了该膜在不同条件下的透氢性能以及膜片在CO2与H2O存在条件下的透氢稳定性.结果表明,膜片的透氢量随着温度的升高而提高.当使用含3%H2O的原料气时,膜片透氢量是其在干燥气氛时的2～5倍;在900°C,原料气为潮湿80%H2/He的条件下,膜片的透氢量达到0.073cm3/(mincm2).膜片在含有30%CO2的混合气中,经100h寿命实验后,仍然保持较高的渗透稳定性.这些结果表明该双相膜在分离CO2和H2混合气中具有很好的应用前景.