日本東麗開發中空多孔碳纖維新應用

2021年 4月15日,日本東麗株式會社(Toray)官網消息稱,該公司成功開發出具有雙層結構的新型CO2分離膜。新產品以中空多孔碳纖維為支撐,表面覆有薄薄一層碳膜分離層。
東麗
  新產品具有極佳的CO2分離能力,且經久耐用,比傳統的無機分離膜更適合緊湊型分離裝置的制備。Toray表示將對該產品進行深入研究,以開發其在公用基礎設施中的應用技術。
  CO2分離技術對于實現碳循環經濟至關重要。該技術通常需要使用吸收和吸附裝置,要消耗極高的能量。這一情況有力推動了業界對節能分離技術的研發。
  分離層含有大量尺寸小于1納米的孔結構,表現出良好的氣體滲透性。同時,因為分離層很薄,抗壓性能較差,因此支撐層是十分必要的。常規無機支撐層材料硬且脆,尺寸縮小受限,無法實現分離裝置的緊湊化、模塊化和小型化。
  Toray曾于2019年開發出擁有連續孔洞結構的多孔碳纖維,將這種纖維做成中空結構,用作氣體分離膜的支撐層,能夠提供出眾的氣體滲透性、耐化學性和耐熱性。
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  此次,Toray開發的新型CO2分離膜采用直徑小于300微米的中空多孔碳纖維為支撐層,表面均勻覆蓋幾微米厚的碳膜分離層。
  新產品的支撐層和分離層相互獨立,兼具優異的CO2分離能力和耐用性。新型分離膜軟且薄,可以像普通纖維一樣連續生產。數據顯示,相同體積條件下,新產品的CO2滲透率比常規無機分離膜高5倍。
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  新產品的潛在應用領域是天然氣和沼氣的凈化。同時,根據分離氣體的不同,換用不同的氣體分離層,該技術還可被用于氫氣的制備與凈化、CO2廢氣分離和其他氣體分離等應用。