[发明专利]用于气体分离的膜

权利要求书

1.一种膜，所述膜包含：

支撑层；以及

选择性聚合物层，所述选择性聚合物层设置在所述支撑层上；

其中所述选择性聚合物层包含选择性聚合物基体和分散在所述选择性聚合物基体内的碳纳米管，并且

其中所述碳纳米管包裹在亲水性聚合物中。

2.根据权利要求1所述的膜，其中在57℃和1atm进料压下，所述选择性聚合物基体具有至少10的CO₂:N₂选择性。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的膜，其中在57℃和1atm进料压下，所述选择性聚合物基体具有10至500的CO₂:N₂选择性。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的膜，其中在57℃和1atm进料压下，所述选择性聚合物基体具有10至350的CO₂:N₂选择性。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的膜，其中所述选择性聚合物基体包含亲水性聚合物、氨基化合物或它们的组合。

6.根据权利要求5所述的膜，其中所述氨基化合物包含含胺聚合物。

7.根据权利要求6所述的膜，其中所述含胺聚合物选自由以下项组成的组：聚乙烯胺、聚烯丙基胺、聚乙烯亚胺、聚-N-异丙基烯丙基胺、聚-N-叔丁基烯丙基胺、聚-N-1,2-二甲基丙基烯丙基胺、聚-N-甲基烯丙基胺、聚-N,N-二甲基烯丙基胺、聚-2-乙烯基哌啶、聚-4-乙烯基哌啶、聚氨基苯乙烯、壳聚糖、共聚物及它们的共混物。

8.根据权利要求6或7所述的膜，其中所述含胺聚合物包含聚乙烯胺。

9.根据权利要求5所述的膜，其中所述氨基化合物包含低分子量氨基化合物。

10.根据权利要求9所述的膜，其中所述低分子量氨基化合物具有小于1,000Da的分子量。

11.根据权利要求9或10所述的膜，其中所述低分子量氨基化合物包含伯胺的盐或仲胺的盐。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的膜，其中所述低分子量氨基化合物包含由以下通式定义氨基酸盐

其中R₁、R₂、R₃和R₄为氢或具有1个至4个碳原子的烃基，n为在0至4的范围内的整数，A^m+为具有1至3的化合价的阳离子，并且m为等于所述阳离子的化合价的整数。

13.根据权利要求9-11中任一项所述的膜，其中所述低分子量氨基化合物包含选自由以下项组成的组的盐：氨基异丁酸-钾盐、氨基异丁酸-锂盐、氨基异丁酸-哌嗪盐、甘氨酸-钾盐、甘氨酸-锂盐、甘氨酸-哌嗪盐、二甲基甘氨酸-钾盐、二甲基甘氨酸-锂盐、二甲基甘氨酸-哌嗪盐、哌啶-2-羧酸-钾盐、哌啶-2-羧酸-锂盐、哌啶-2-羧酸-哌嗪盐、哌啶-4-羧酸-钾盐、哌啶-4-羧酸-锂盐、哌啶-4-羧酸-哌嗪盐、哌啶-3-羧酸-钾盐、哌啶-3-羧酸-锂盐、哌啶-3-羧酸-哌嗪盐、哌啶-肌氨酸盐、2-(1-哌嗪基)乙胺-肌氨酸盐、哌啶-2-羧酸-肌氨酸盐、哌啶-4-羧酸-肌氨酸盐、哌啶-3-羧酸-肌氨酸盐及它们的共混物。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的膜，其中所述亲水性聚合物包含选自由以下项组成的组的聚合物：聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、诸如聚烯丙基胺、聚乙烯胺或聚乙烯亚胺的聚胺、聚硅氧烷、它们的共聚物及它们的共混物。