相比之下，膜法 H2/CO2 分离工艺只需施加跨膜压力即可运行，不涉及任何相变或吸附剂再生，因此能以比传统方法低得多的能耗进行分离。除了能耗低之外，膜分离技术还具有碳足迹小、维护简单、可连续运行和设计灵活等优点，使其成为较有前途和可持续的 H2 净化技术。然而，制造在所需的严格操作条件下稳定的高渗透性和 H2 选择性膜是一项挑战。例如，虽然钯膜对 H2 有极高的选择性，而且如果做得足够薄，还能获得高 H2 通量，但一般来说，它们的机械性能并不稳定。在包括无机物、金属和多孔碳在内的多种膜合成材料中，聚合物因其溶液加工的简便性以及成本、性能和化学性质的良好平衡而成为较发达和商业上较可行的选择。PBI塑料可用作真空室部件的制造材料。上海PBI蜗壳哪家好
聚苯并咪唑：尽管一些无机膜已显示出优异的 H2/CO2 分离性能，但聚合物膜因其成本低、易于制造和良好的加工性而更具吸引力。目前，PBI、聚酰亚胺以及较近出现的热重排聚合物及其衍生物是 H2/CO2 气体分离的表示聚合物。如图 4 所示，聚苯并咪唑（PBI）属于高性能工程热塑性塑料，通常通过芳香族双邻二胺和二羧酸衍生物之间的缩合反应制造而成。PBI 具有较高的热稳定性和化学稳定性、优异的机械性能以及较高的 H2/CO2 本征选择性，较近已被公认为是 H2/CO2 分离膜的合适选择。上海PBI涡轮价格PBI 塑料在风力发电设备中应用，提高设备的耐候性和机械性能。
PBI涂层中添加阻隔材料用于阻止任何涂层中气态副产物的迁移。电子或航空航天等敏感应用需要无脱气涂层。阻隔物质表现出低渗透性，以每天在 1 个大气压 (cm3-ml/day-atm) 下通过给定厚度的特定聚合物薄膜的测量气体表示。阻隔聚合物是大分子，具有显着限制气体、蒸汽和液体通过的能力。 它们普遍应用于包装行业，用于食品保存和其他保护。 对不同气体的渗透性的文献图以及添加阻隔聚合物的 PBI 涂层的实验。阻隔聚合物数据表明哪种水蒸气和 O2 渗透性优于其他（好选择左下角），经许可摘录。图表（右）表示当 PBI 混合物中阻隔聚合物的浓度超过 10% 时，释气量较低。
PBI聚合物混合：许多研究表明，气体分离膜的聚合物混合方法可为混合膜提供有趣的特性。聚合物混合不仅能协同结合聚合物的传输特性，较大限度地提高气体渗透性和选择性，还能提供任何成分都不具备的独特品质。因此，通过混合适当选择的材料，可以使用简单而可重复的程序调和具有不同分离和物理化学特性的聚合物。因此，将 PBI 与渗透性更强的聚合物混合可有效提高 H2 的渗透性。研究了 Matrimid 和 m-PBI 混合用于 H2/CO2 分离的情况，并报告说这两种聚合物在整个成分范围内都能形成混溶混合物。这一特性归因于各组分官能团之间的强氢键作用（图 7a）。虽然 Matrimid 和 m-PBI 显示出相似的 H2/CO2 选择性，但添加 25 wt% 的 Matrimid 会使 m-PBI 的 H2 渗透性和 H2/CO2 选择性分别提高 9 倍和 2.5 倍。凭借其优异的抗氧化性能，PBI 塑料在长期使用中不易变质。
建议将 m-PBI 与聚苯胺 (PANI) 混合，然后进行热处理，这样可以形成含氮的碳质材料，从而提供更高的渗透性。研究人员报告说，在混合膜中添加多达 20% 的 PANI 可使 H2 的渗透性提高 4 倍，但选择性略有下降。建议将 m-PBI 与磺化聚苯砜（sPPSU）混合，后者是一种酸性聚合物，可与 m-PBI 形成离子键，从而在整个范围内形成混溶混合物（图 8）。在制造过程中，对混合膜进行了热处理，以增加两种成分之间的离子键数量。结果发现，与纯 m-PBI 相比，在 35 和 150 摄氏度下，经 300℃热处理的 50/50 sPPSU/m-PBI 混合膜的性能较佳（H2 渗透率增加一倍，同时保持选择性），这是因为即使在高温下，强离子键也会限制聚合物链的流动性。表 1 列出了 m-PBI 混合膜的性能概览。PBI塑料的原料具有一定的毒性，需严格安全措施。上海PBI涡轮价格
PBI 塑料在装备制造中发挥重要作用，满足特殊环境下的使用要求。上海PBI蜗壳哪家好
PBI涂层表征方法：涂层附着力和划痕试验：使用交叉切割试验确定涂层与基材分离的阻力。使用工具在涂层表面切割出直角格子图案，一直穿透到基材。使用划痕机研究涂层的耐刮擦性。为了研究“临界载荷”，对每个涂层系统进行了至少 3 次划痕试验，速度为 1 mm/s，载荷从 0.5 增加到 100 N，划痕距离为 15 mm（图 1）。滑动磨损试验：根据 ASTM G176试验台，在块环上进行滑动摩擦和磨损试验（图 2）。将固定涂层压在旋转的金属环上。使用的对应物是 100 个 Cr6 钢环，外径为 13 mm，平均表面粗糙度为 Ra≈ 0.2 μm。测试在室温下的干滑动条件下进行，参数如下：标称初始接触压力 = 0.5 MPa、滑动速度 = 1 m/s、测试时间 = 2 h。磨损量通过白光显微镜测量。上海PBI蜗壳哪家好
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