[发明专利]一种具有高二氧化碳选择性的双功能化混合基质膜快速制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有高二氧化碳选择性的双功能化混合基质膜快速制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备有机化膨润土：按摩尔浓度计取适量的季铵盐加入至去离子水中形成季铵盐溶液，浓度为0.03-0.09mol/L，将干燥后的膨润土以2-3g/50mL加入到季铵盐溶液中，并用盐酸调节Ph至6-6.5，经微波搅拌分散10min，经离心、洗涤、干燥、研磨、过筛后得到有机化膨润土；

(2)制备氨基功能化膨润土；氨基功能化膨润土的制备方法为：按摩尔浓度计，取氨基官能团硅烷置于乙醇溶液中，充分搅拌分散后形成溶液A，浓度为0.5-2mol/L；按0.5g/100mL向乙醇中加入有机化膨润土充分搅拌分散后形成分散液B，将溶液A与分散液B混合后经机械搅拌一定时间，静置离心，并用乙醇洗涤，将洗涤后的产物置于鼓风干燥箱中干燥，得到氨基功能化膨润土；所述氨基官能团硅烷为3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种；

（3）β相铸膜液的制备：按重量分数计，取1-7份氨基功能化膨润土，70-80份制膜母剂在微波炉中搅拌混合均匀，依次加入1-3份致孔剂和15-20份均质PVDF，在微波辐射辅助下机械搅拌0.5-2h，经真空脱泡得到均相铸膜液；所述微波辐射辅助下机械搅拌中微波炉功率为200-350 W；微波的频率范围从300MHz到300KMHz；

（4）膜的制备成型：将所得铸膜液均匀涂布在洁净的玻璃板上放至凝固水浴中固化成型，待膜从玻璃板上自然脱落后，在真空烘箱中热处理，得到氨基/氟基双功能化混合基质膜。

2.根据权利要求1所述一种具有高二氧化碳选择性的双功能化混合基质膜快速制备方法，其特征在于：所述制膜母剂为四氢呋喃、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N ,N-二甲基甲酰胺或N ,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述一种具有高二氧化碳选择性的双功能化混合基质膜快速制备方法，其特征在于：所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、异丙醇或聚乙二醇中的一种。

4.根据权利要求1所述一种具有高二氧化碳选择性的双功能化混合基质膜快速制备方法，其特征在于：混合基质膜在真空烘箱中的热处理温度为40-60℃，处理时间为4-7h。

5.根据权利要求1-4所述方法制备的具有高二氧化碳选择性的双功能化混合基质膜的应用，其特征在于：所述双功能化混合基质膜作为分离膜用于CO₂ /N₂、CO₂ /CH₄气体分离。