石墨烯/聚合物杂化膜原位聚合构建及其膜微结构调控和CO2分离研究

项目名称： 石墨烯/聚合物杂化膜原位聚合构建及其膜微结构调控和CO2分离研究

项目编号： No.21376218

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 吴礼光

作者单位： 浙江工商大学

项目金额： 80万元

中文摘要： CO2的捕获、储存、分离及脱除是环境、能源领域中的重要课题。本项目基于石墨烯及其衍生物优异的CO2吸附性能和独特的两维平面结构，选择多元胺、异氰酸酯、多元醇、多元酸酐等有机小分子作为化学修饰物，利用"grafting from"法将其化学接枝到氧化石墨烯上，得到功能化石墨烯；再通过功能化石墨烯、二胺、二酸酐等的原位聚合构建石墨烯/聚酰亚胺杂化膜，用于CO2/CH4的分离。研究化学修饰物的结构和接枝量对功能化石墨烯结构与特性和杂化膜结构与性能的影响，分析杂化膜的自由体积特性、分子链间距及链段与分子链侧基运动能力、玻璃化转变温度、微相分离结构等微观结构，揭示杂化膜结构与膜性能的关系，阐明CO2、CH4等气体分子在石墨烯/聚合物杂化膜中的吸附、扩散行为和机制，发展基于CO2分离膜性能的提升策略。本项目是一项基于石墨烯的有机-无机杂化膜的创新性工作，具有重要的学术价值和实际意义。

中文关键词： 功能化石墨烯；二氧化钛纳米粒子-石墨烯复合物；浸渍-沉淀法；原位聚合；气体渗透性能

英文摘要： Carbon dioxide capture and storage, separation and removal have become a challenging task in energy and the environment. Recently, grapheme have attracted considerable interest due to its extraordinary properties and unique structure. In this project. Fun

英文关键词： Functionalized graphene；Titanium dioxide nanoparticle-graphene；Impregnation-precipitation method；Insitu polymerization；Gas permeation performance