[发明专利]用于气体分离的含聚合离子液体的膜

权利要求书

1.一种适用于气体分离的致密的基于聚离子液体的膜，所述膜能够通过共聚反应由混合物的UV固化获得，所述混合物包括：

a)10-50重量％的具有下式的IL单体三烷基[(4-乙烯基苯基)烷基]鏻，其中X^-作为反离子：

其中每个R代表具有3-10个碳原子的烷基链，L代表由简单的烷二基C₁-C₂₀链，或包含1-20个碳原子和1-10个氧原子的醚链组成的连接子，并且X^-代表选自由以下组成的组的阴离子：BF₄^-、PF₆^-、SbF₆^-、TsO^-、CF₃-SO₃^-、NC-N^--CN、(MeO)₂PO₂^-、EtSO₄^-或F₃CO₂SN^--SO₂CF₃

b)30-70重量％的一种或多种丙烯酸酯共聚单体；

c)1-35重量％的表面活性剂；

d)0.5-20重量％的一种或多种交联剂，每一种交联剂具有两个或多个烯属不饱和基团；

e)0.001-5重量％的光引发剂；

f)混合物的剩余部分是水。

2.根据权利要求1所述的致密的基于聚离子液体的膜，其中每个R代表丁基、己基或辛基。

3.根据权利要求1或2所述的致密的基于聚离子液体的膜，其中L代表甲烷二基基团。

4.根据权利要求1或2所述的致密的基于聚离子液体的膜，其中所述丙烯酸酯共聚单体是甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)，并且以50-60重量％的量存在于所述混合物中。

5.根据权利要求4所述的致密的基于聚离子液体的膜，其中所述IL单体以20-30重量％的浓度存在于所述混合物中，所述表面活性剂以10-30重量％的浓度存在，所述交联剂以1-10重量％的浓度存在并且所述光引发剂以0.1-1重量％的浓度存在。

6.一种用于生产适用于气体分离的致密的聚离子液体膜的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供权利要求1-5中任一项所述的a)至f)项所定义的混合物；

-通过铸膜刀将所述混合物施加到载体上，或者将所述混合物浇铸在两个板之间，使得膜的厚度在0.02和200μm之间；

-通过UV辐射引发聚合反应使所述混合物固化。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的膜或根据权利要求6的方法生产的膜用于气体分离的用途。

8.根据权利要求7所述的用途，其中被分离的所述气体包括二氧化碳(CO₂)、氢气(H₂)、甲烷(CH₄)、氮气(N₂)和氧气(O₂)。

9.一种分离气体混合物中两种组分A和B的方法，所述方法包括：

i.使所述气体混合物通过具有进料侧和渗透侧的分离膜，所述分离膜具有由根据权利要求6所定义的方法生产的致密的聚离子液体膜组成的选择性层；

ii.为跨膜渗透提供驱动力；

iii.从渗透侧取出与气体混合物相比富含组分A的渗透物流；和

iv.从进料侧取出与气体混合物相比组分A耗尽的残余物流。