控制降解新工艺大幅提高膜生产率

据报道，精确控制聚合物膜分子结构的能力可以扩大在分离工艺中的应用，例如二甲苯异构体提纯。高选择性膜分离由于可在室温条件下操作，将替代能耗大的蒸馏工艺，但膜生产率限制了其在大规模烃类化合物分离中的应用。聚合物膜经过热解处理，以受控方式进行降解，获得最终所需结构。乔治亚理工大学化学与生物分子工程学院副教授RyanLively表示，聚合物降解时可以暴露在不同气体环境中。当聚合物降解时，使其暴露在低浓度氢气中。氢气改变了降解反应化学，在不降低效率和选择性基础上显著提高膜生产率。通过在热解中掺杂氢气，可以改变膜中不同结构碳的比例实现对膜的微小改变。该聚合物膜含有类似金刚石结构的碳和类似石墨结构的碳，可以精确控制两种碳的比例，使膜生产率大幅提升。研究结果表明，将三维类金刚石碳比例提高33%，可以将膜生产率提高30~50倍。