东丽工业开发含有多孔碳纤维的创新分离膜

Toray Industries Inc.(日本东京)报告称,它已开发出一种具有双重全碳纤维结构的二氧化碳 (CO 2 ) 分离膜。这包括作为支撑体的中空/多孔碳纤维和表面上的薄碳纤维膜分离层。据说该膜可提供优化的 CO 2 分离性能和高耐用性,与传统的无机分离膜相比,该膜更适合使设施更紧凑。该公司希望加紧研发,在社会基础设施中部署这种分离膜。

东丽工业开发含有多孔碳纤维的创新分离膜-复合材料网

据东丽工业公司称,CO 2 分离技术对于使用 CO 2帮助实现循环碳经济至关重要。该公司表示,虽然这项技术通常采用基于吸收和吸附的设施,但此类设置会出现问题,因为它们消耗太多能量。因此,这种情况推动了全球对节能膜分离技术的研究。

据说孔径小于 1 纳米的分离层由于更薄而具有更好的透气性,但较低的耐压性需要与支撑层结合。规则的无机支撑层硬而脆,直径不能减小,阻碍了模块的密集封装和小型化。

东丽在 2019 年创造了一种具有连续孔结构的多孔碳纤维(参见“多孔碳纤维:渗透性、吸附性和导电性”),它能够为气体分离膜提供支撑层,具有优异的透气性和耐化学性和耐热性通过制造中空纤维。该公司的新型 CO 2分离膜采用直径小于 300 微米的薄中空纤维多孔碳纤维作为支撑层。表面是一层只有几微米厚的均匀碳膜分离层。

由于支撑层和分离层是独立的,据报道这种分离膜增强了 CO 2分离和耐用性。其薄而灵活的膜可实现连续生产,类似于常规纤维,其高密度包装能力可实现模块小型化。东丽报告称,通过这项创新,CO 2 渗透率可以是相同体积的传统无机 CO 2分离膜组件的五倍。

东丽新型分离膜的一项预期用途是天然气和沼气净化。据该公司介绍,它还可以根据需要分离的气体利用功能层的选择性,用于制氢和净化、废气CO 2 分离和其他气体分离应用。

东丽还计划利用其位于日本滋贺工厂的未来研发创新中心的创新中心能力,继续追求战略性开放式创新,并将更先进的气体分离膜商业化。

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