本技术涉及一种管状多晶膜的处理方法及得到的膜及其应用。管状多晶膜由载体支撑,所述处理方法包括采用灌注法在所述管状多晶膜的内表面涂覆溶液的步骤,所述溶液包括预聚物和交联剂,以及将涂覆完成的管状多晶膜进行滚动涂覆的步骤,在所述滚动涂覆中,所述预聚物和交联剂发生原位交联反应,所述原位交联温度为25~60℃。该处理方法可以在管状多晶膜表面得到均匀覆盖的聚合物涂层,从而达到显著修复管状多晶膜缺陷的目的,提高其气体分离选择性。
背景技术
膜分离技术具有碳足迹小、环境友好以及投资成本低等特点,有望取代/耦合低温精馏技术实现石化行业低碳烃的高效分离。目前,已有多种晶体膜被报道能够有效进行混合气体的分离工艺。例如,金属有机框架(MOFs)具有精细设计和功能化的孔结构、高孔隙率和表面积;沸石分子筛具有均匀的孔径以及良好的化学和热稳定性,为很多具有挑战性的气体(同碳数烃、烃异构体等)分离提供了解决方案。
从工业应用角度来看,分离膜在保证高分离性能的同时,应满足高制备重复性、高稳定性、耐用性及抗污染能力。载体支撑的多晶膜例如陶瓷支撑的多晶膜具有高装填密度、机械强度等特点,能够满足工业应用的苛刻条件。但是由于多晶膜的易脆性,共生性和制备重复性等不可避免会产生膜的非选择性缺陷,尤其当载体的内表面曲率增加时,特别是管状载体时,会加剧膜表面非选择性缺陷的进一步形成。
因此,开发新型技术对管状载体支撑的多晶膜进行缺陷修复对于推动膜分离在石化行业的工业应用至关重要。现有技术通常针对在平板支撑的多晶膜上进行涂层修饰,来修复多晶膜的缺陷。例如,中国专利CN108939958A公开了在平板支撑型MOF膜上涂覆聚合物溶液来进行修饰和修复缺陷,其中聚合物为硅橡胶、聚醚-聚酰胺共聚物、PTMSP、聚酰亚胺或PIM聚合物,上述聚合物为完全交联的聚合物,直接将其进行涂覆易产生聚合物涂层鼓泡和脱落现象,导致复合膜分离选择性降低。此外,聚合物溶液具有一定的粘性,通常难以在空间受限的管状膜内表面形成均匀厚度的连续涂层,难以有效修复管状多晶膜缺陷。
实现思路