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Abstrakt
Herstellung, Charakterisierung und Gaspermeation von Polyimid-Mischmatrixmembranen
Omid Bakhtiari, Samira Mosleh, Tayebeh Khosravi und Toraj Mohammadi
Um die Leistung der CO2/CH4-Trennung zu verbessern, wurden einige Mischmatrixmembranen (MMMs) unter Verwendung von Polyimiden hergestellt. Polyimide von Matrimid 5218 und P84 wurden als Polymerrückgrat verwendet und verschiedene anorganische Partikel, darunter Aerosil Silica 200, Zeolithe von 4A und ZSM-5, selbstgemachte Kohlenstoffnanoröhren (CNT) und Kohlenstoffmolekularsiebe (CMS), wurden als Füllstoffe verwendet. Die Auswirkungen von Polymerart, Art und Gehalt verschiedener Füllstoffe bis zu 15 % sowie des Herstellungsverfahrens auf die Trennleistung der MMMs wurden untersucht. Rasterelektronenmikroskopiebilder (REM) zeigten akzeptable Verbindungen zwischen den beiden Phasen der Polymere und Füllstoffe, und die MMMs zeigten eine bessere Trennleistung im Vergleich zu den unberührten Polymermembranen. Obwohl sich glasartige Polyimide nur schwer mit den Füllstoffen verbinden, reparierte eine Wärmebehandlung bei Temperaturen um die Glasübergangstemperatur (Tg) der verwendeten Polyimide wahrscheinliche Defekte, und wie REM-Bilder und Gaspermeationstests zeigten, gab es keine Hohlräume um die Füllstoffe herum. Die thermogravimetrische Analyse (TGA) und die Differenzialkalorimetrie (DSC) bestätigten ebenfalls einen guten Kontakt zwischen den beiden Phasen, da MMMs eine höhere thermische Stabilität aufwiesen.