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南京工业大学金万勤教授团队:用于天然气纯化的非对称膜
科学网 / 时间:2021-08-18 00:03:22

科学网8月16日讯:天然气是当今时代重要的清洁能源,在生产生活和节能减排方面均有重要意义。但是,原生天然气往往混有大量酸性气体(CO2和H2S)以及惰性组分(N2),这些气体或腐蚀传输管道从而引发安全问题,或不可燃烧从而降低热值。气体分离膜技术作为一种新兴技术有望高效、节能地对天然气进行纯化。从经济效益而言,非对称结构的膜更有望实现工业应用。南京工业大学金万勤教授团队在Green Energy & Environment期刊发表题为“Natural gas purification by asymmetric membranes: An overview”的综述,以膜材料为分类标准,分别介绍了聚合物膜、无机膜、混合基质膜和碳分子筛膜一系列非对称膜在天然气纯化方面的性能以及制备方法,并对未来此类非对称膜的研究做出展望。

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总结与展望

用于天然气纯化的非对称膜材料应兼具高渗透性和高选择性。当前,聚合物膜材料在市场中占据着绝对的地位,但是在增强抗塑化效果、提高分离性能方面聚合物膜材料依旧有很长的路要走。无机膜材料在分离性能方面具有极大的优越性,但是在规模化放大制备完整无缺陷的膜和降低生产成本方面依旧需要更多的探索。混合基质膜巧妙地结合了聚合物膜材料和无机膜材料的双重优势,然而界面相容性和传质机理问题依然严峻。碳分子筛膜抗老化能力也将成为日后该方向研究的热点与难点。

针对当前出现的各种不同材料的用于天然气纯化的非对称膜以及相应的研究现状,该综述提出一下意见和建议:

实现大规模制备无缺陷的中空纤维非对称膜将有效提高天然气纯化的生产效率;

黄金城注册送58-大爆奖注册送58-注册送58元可提款借助以氧化石墨烯(GO)为代表的新型二维材料制备非对称膜有望突破当前的性能上限;

黄金城注册送58-大爆奖注册送58-注册送58元可提款当前针对天然气纯化的研究多数集中于CO2/CH4的分离,然而H2S和N2的存在也会严重影响天然气的质量,因此有必要设计和开发更多能够在严苛操作条件下同时从天然气中除去CO2、H2S和N2的高性能非对称膜材料。

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