[发明专利]兼具改善的渗透率与选择性的碳分子筛膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种兼具改善的渗透率与选择性的碳分子筛膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(i) 将聚合物溶解于溶剂中，形成均相溶液；其中，所述聚合物与所述溶剂的质量比为0.005~0.5：1；所述聚合物为聚酰亚胺类、聚醚酰亚胺类、聚苯并咪唑类聚合物中的一种或几种的共聚物；所述溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜；

(ii) 用所述均相溶液在载体的表面制备支撑膜，并进行干燥固化；其中，所述载体为多孔氧化铝、多孔氧化钛、多孔氧化锆、多孔氧化锌中的一种；

(iii) 将所述干燥固化的支撑膜置于高温炉，在惰性环境中进行链结构重塑，其中，重塑温度为T_g-20~T_g -4^oC，T_g为所述聚合物的玻璃化转变温度；

(iv) 将所述链结构重塑的聚合物的膜在惰性气氛下进行热解碳化，得到所述的兼具改善的渗透率与选择性的碳分子筛膜；

所述链结构重塑的升温速率为0.1~20 ^oC/min；重塑时间为10-1000 min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(iii)中，所述重塑温度为T_g-10~T_g-4^oC。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述重塑时间为60-600 min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(iii)中，所述惰性环境是由外加机械泵抽真空获得；或者，是藉由通入惰性气体Ar或N₂获得，所述惰性气体的流速为10~1000 ml/min。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述惰性气体的流速为50 ~150 ml/min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(i)中，所述聚合物与所述溶剂的质量比为0.01~0.3：1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(iv)中，碳化温度为400~1000 ^oC；升温速率为0.1~20 ^oC/min；恒温时间为0.5~50 h；所述惰性气氛是藉由通入惰性气体Ar或N₂获得，所述惰性气体的流速为10 ~1000 ml/min。

8.一种兼具改善的渗透率与选择性的碳分子筛膜，其为根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法获得的。

9.权利要求8所述的兼具改善的渗透率与选择性的碳分子筛膜在气体渗透中的应用。