氧化石墨烯-埃洛石纳米管/壳聚糖-聚乙烯胺混合基质膜促进传递二氧化碳机理研究

项目名称： 氧化石墨烯-埃洛石纳米管/壳聚糖-聚乙烯胺混合基质膜促进传递二氧化碳机理研究

项目编号： No.21376225

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： 张亚涛

作者单位： 郑州大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 固定载体膜是将与CO2发生可逆反应的活性载体固定在膜内，阻止了载体流失，是一类极具发展前途的气体分离膜，对于CO2减排与捕集具有重要意义。本项目利用埃洛石纳米管带有大量羟基及氧化石墨烯表面带有大量含氧官能团的特点，制备基于埃洛石纳米管和氧化石墨烯的混合基质膜，用于CO2促进传递研究。主要内容包括：采用表面引发原子转移自由基聚合在HNT表面接枝4-乙烯基吡啶；将超支化聚乙烯亚胺接枝到GO表面；制备具有三明治结构的GO-HNT纳米复合材料。然后将以上三种无机纳米材料引入到壳聚糖-聚乙烯胺混合液中，制备基于HNT和GO的混合基质膜；考察无机纳米材料含量、铸膜液组成及操作条件对膜渗透性能和选择性的影响，确定最佳配方和最优操作条件；探讨CO2在膜内的促进传递机理和协同效应，提出数学模型及最优化设计，确定影响因素和强化途径，为高效混合基质膜的构建提供理论依据。

中文关键词： 混合基质膜；埃洛石纳米管；氧化石墨烯；气体分离；协同效应

英文摘要： Fixed-site-carrier membrane is a kind of promising membrane for gas separation; the active carriers which could react reversibly with CO2 are fixed within the membrane, which could prevent the loss of the carriers. Therefore, it is very important for CO2

英文关键词： Mixed Matrix Membrane；Halloysite Nanotubes；Graphene Oxide；Gas Separation；Synergistic Effect