日本東麗利用多孔碳纖維開發了二氧化碳分離膜
2021年4月15日,日本東麗公司官網報道:已經開發了一種具有雙重全碳結構的二氧化碳分離膜。雙重結構包括作為支撐的中空多孔碳纖維和表面的薄碳膜分離層。
該膜具有優異的二氧化碳分離性能和持久的耐用性。與傳統的無機分離膜相比,設備更加緊湊。
二氧化碳分離技術對于利用二氧化碳實現循環碳經濟至關重要。這項技術通常采用吸收和吸附設備。然而,這種設備的問題是體積龐大,消耗大量能源。因此,這種現狀也推動了范圍內對節能膜分離技術的研究。
孔徑小于1納米的分離層由于較薄而具有更好的氣體滲透性,但較低的耐壓性需要與支撐層結合。常規無機支撐層堅硬且易碎,且直徑不能減小,從而阻止致密的模塊封裝和小型化。
2019年11月18日,東麗公司宣布:已經創造了上個具有納米級連續孔結構的多孔碳纖維(東麗新材料-具有連續孔結構的多孔碳纖維),如圖1、2。利用這種纖維作為支撐層,可以減輕用于溫室氣體分離和制氫的先進膜的重量,使它們更緊湊,從而提高性能。
該膜具有優異的二氧化碳分離性能和持久的耐用性。與傳統的無機分離膜相比,設備更加緊湊。
二氧化碳分離技術對于利用二氧化碳實現循環碳經濟至關重要。這項技術通常采用吸收和吸附設備。然而,這種設備的問題是體積龐大,消耗大量能源。因此,這種現狀也推動了范圍內對節能膜分離技術的研究。
孔徑小于1納米的分離層由于較薄而具有更好的氣體滲透性,但較低的耐壓性需要與支撐層結合。常規無機支撐層堅硬且易碎,且直徑不能減小,從而阻止致密的模塊封裝和小型化。
2019年11月18日,東麗公司宣布:已經創造了上個具有納米級連續孔結構的多孔碳纖維(東麗新材料-具有連續孔結構的多孔碳纖維),如圖1、2。利用這種纖維作為支撐層,可以減輕用于溫室氣體分離和制氫的先進膜的重量,使它們更緊湊,從而提高性能。

這種纖維可以為氣體分離膜提供支撐層,通過形成中空纖維,氣體分離膜具有優異的氣體滲透性、化學和耐熱性。
該公司的新型二氧化碳分離膜采用直徑小于300微米的薄中空纖維多孔碳纖維作為支撐層。在表面是一個均勻的只有幾微米厚的碳膜分離層。
由于支撐層和分離層相互獨立,這種分離膜提供了出色的二氧化碳分離和持久的耐用性。這種膜很柔軟,非常薄,可以像普通纖維一樣連續生產。高密度封裝使模塊小型化。在相同體積下,CO2透過率可比常規無機CO2分離膜組件提高5倍。
圖片
圖3 左圖:創新型二氧化碳分離膜的結構、右圖:正在開發的二氧化碳分離膜產品
東麗新型分離膜的一個潛在用途是天然氣和沼氣凈化。利用功能層對分離氣體的選擇性,新型分離膜還可用于制氫和凈化、廢氣二氧化碳分離和其他氣體分離應用。
東麗將利用公司于1926年成立的志賀工廠未來研發創新中心的創新能力,通過與來自不同領域的學術機構和關鍵合作伙伴合作,將更先進的氣體分離膜商業化,實現戰略性開放創新。
東麗秉承“以創新的理念、技術和產品創造新的價值,為社會做出貢獻”的企業理念,將繼續幫助解決環境、資源和能源問題,并繼續進行研發,以實現碳中和。










































