Enhancing the properties and gas separation performance of PBI–polyimides blend carbon molecular sieve membranes via optimization of the pyrolysis process

气体分离 聚酰亚胺 选择性 材料科学 热解 化学工程 碳化 分子筛 Kapton 高分子化学 有机化学 化学 复合材料 催化作用 扫描电子显微镜 工程类 图层(电子) 生物化学
作者
Seyed Saeid Hosseini,Mohammadreza Omidkhah,Abdolsamad Zarringhalam Moghaddam,Vahid Pirouzfar,William B. Krantz,Nicolas R. Tan
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier]
卷期号:122: 278-289 被引量:114
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2013.11.021
摘要

The evolution of desirable physico-chemical structure and properties in high performance gas separation membranes involve steps that must carefully be designed, controlled and optimized. This study investigates the role of key parameters in the fabrication and performance analysis of carbon molecular sieve (CMS) membranes prepared through blending of poly (benzimidazole) (PBI) and three polyimides containing different dianhydride moieties in their chemical structure. Results indicate that the chemical structure of the blend components, microstructure of the precursor, blend composition and the pyrolysis conditions play important roles in the transport properties of the resulting membranes. The influence of the type of polyimide used in the blend on the permeability of the carbon membranes followed a trend. Using a higher pyrolysis temperature resulted in membranes with a lower permeability but higher selectivity. In addition, a higher degree of vacuum in the pyrolysis chamber increased the selectivity of the membranes by as much as 40% at the expense of permeability. The highest gas pair selectivity for O2/N2, CO2/CH4 and CO2/N2 could be obtained from PBI–Kapton carbonized at 10−7 Torr and 800 °C. These results also suggest that CMS membranes derived from PBI–Kapton blend precursors are exceptional candidates for the CO2/CH4 separation, offering enhanced selectivity in the range of up to 204.5 depending on the pyrolysis protocol. The results of this study suggest that high performance gas separation membranes can be obtained by adopting a judicious combination of blending technique and optimized pyrolysis conditions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
蒋时晏应助Lam采纳,获得30
刚刚
充电宝应助西子阳采纳,获得10
1秒前
OvO发布了新的文献求助10
1秒前
嗨皮y完成签到 ,获得积分20
1秒前
科研通AI2S应助majf采纳,获得10
2秒前
不知道叫什么完成签到,获得积分10
2秒前
zhaomr完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
平常的擎宇完成签到,获得积分10
3秒前
Hello应助白华苍松采纳,获得10
3秒前
碳土不凡发布了新的文献求助10
4秒前
耍酷花卷完成签到,获得积分10
4秒前
小丛完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
LZZ完成签到,获得积分10
4秒前
小木虫完成签到,获得积分10
5秒前
小二郎应助无情山水采纳,获得10
5秒前
5秒前
大晨发布了新的文献求助10
5秒前
赖道之发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
1111发布了新的文献求助10
6秒前
坤坤发布了新的文献求助10
6秒前
酷波er应助包容的剑采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
genoy完成签到,获得积分10
7秒前
乔乔完成签到,获得积分10
7秒前
吾问无为谓完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
花椒泡茶完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
小马哥完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
10秒前
mkW完成签到,获得积分10
10秒前
读研好难完成签到,获得积分10
10秒前
跳跃的罡发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107826
关于积分的说明 9286663
捐赠科研通 2805577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539998
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709762