[发明专利]基于薄膜的系统和二氧化碳分离的方法

权利要求书

1.一种CO₂分离系统，所述CO₂分离系统包括：

具有第一侧和第二侧的薄膜；

布置于第一侧和第二侧之间的聚合物基质；和

由聚合物基质支持的氢氧化锌部分，各氢氧化锌部分处于四面体配位态，并与CO₂为反应性，以促进将CO₂从第一侧输送到第二侧。

2.权利要求1的CO₂分离系统，所述CO₂分离系统进一步包含用于保持氢氧化锌部分处于四面体配位态的结合到各氢氧化锌部分的三齿配位体。

3.权利要求2的CO₂分离系统，其中所述三齿配位体为蝎合配体。

4.权利要求3的CO₂分离系统，其中蝎合配体为三吡唑基氢硼酸根。

5.权利要求4的CO₂分离系统，其中三吡唑基氢硼酸根为甲基/叔丁基取代的三吡唑基硼酸根。

6.权利要求5的CO₂分离系统，其中结合到氢氧化锌部分的甲基/叔丁基取代的三吡唑基硼酸根包埋于聚合物基质内。

7.权利要求5的CO₂分离系统，其中结合到氢氧化锌部分的甲基/叔丁基取代的三吡唑基硼酸根接枝到低聚、疏油主链的末端，并包埋于聚合物基质内。

8.权利要求7的CO₂分离系统，其中结合到氢氧化锌部分的甲基/叔丁基取代的三吡唑基硼酸根为结合到氢氧化锌部分的甲基/叔丁基取代的三吡唑基硼酸根的苯甲酸衍生物。

9.权利要求5的CO₂分离系统，其中结合到氢氧化锌部分的甲基/叔丁基取代的三吡唑基硼酸根化学连接到聚合物基质。

10.权利要求5的CO₂分离系统，其中结合到氢氧化锌部分的甲基/叔丁基取代的三吡唑基硼酸根为聚合物基质的单体。

11.权利要求1的CO₂分离系统，所述CO₂分离系统进一步包括用于支持薄膜的第二侧的多孔基底。

12.权利要求1的CO₂分离系统，其中所述薄膜的总厚度为约0.5微米或更小。

13.一种从废气分离CO₂的方法，所述方法包括：

使第一薄膜的前侧暴露于含CO₂的废气；并且

使废气中的CO₂与第一薄膜中的第一组四面体配位氢氧化锌部分反应，以促进第一部分CO₂从第一薄膜的前侧输送到第一薄膜的后侧。

14.权利要求13的方法，所述方法进一步包括在第一薄膜的前侧暴露于废气之前将废气加压。

15.权利要求13的方法，所述方法进一步包括对第一薄膜的后侧施加负压，以将第一部分CO₂从第一薄膜的后侧吸走。

16.权利要求15的方法，所述方法进一步包括在第一部分CO₂已从第一薄膜的后侧吸走后将其压缩。

17.权利要求13的方法，所述方法进一步包括：

在废气已暴露于第一薄膜的前侧后，使其暴露于第二薄膜的前侧；并且

使废气中的CO₂与第二薄膜中的第二组四面体配位氢氧化锌部分反应，以促进第二部分CO₂从第二薄膜的前侧输送到第二薄膜的后侧。

18.权利要求17的方法，所述方法进一步包括对第二薄膜的后侧施加负压，以将第二部分CO₂从第二薄膜的后侧吸走。

19.权利要求18的方法，所述方法进一步包括在第一薄膜的前侧暴露于废气之前使第二部分CO₂与废气混合。

20.权利要求17的方法，所述方法进一步包括在废气暴露于第二薄膜的前侧后使废气排到大气中。

21.一种从经处理流体分离CO₂的方法，所述方法包括：

使薄膜暴露于含CO₂的经处理流体；并且

使CO₂与薄膜内包含的四面体配位氢氧化锌部分反应，以促进输送CO₂通过薄膜。