论文标题：In situ thermally rearranged poly(benzoxazole-co-imide) membranes on α-alumina substrates for He/CH₄ and He/N₂ separation

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Lu Wang, Zhiqiang Li, Yangdong He, Chenzhi Huang, Shijin Chen, Xianyun Zhou, Xiaosong Fan, Wenjing Xie, Xuerui Wang

发表时间：21 Mar 2025

DOI： 10.1007/s11705-025-2552-3

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膜法气体分离是一种从天然气中提取氦气的节能型工艺，但受限于罗伯逊上限（Robeson’s upper bound）所表征的分离性能瓶颈，该工艺的技术经济可行性受到制约。本研究介绍了一种用于天然气提氦的先进共聚酰亚胺膜，该膜的制备过程简便，通过将α-氧化铝基底浸涂于共聚酰亚胺溶液，随后经原位热重排反应制得。除了刚性的5-氨基-2-（4-氨基苯基）苯并咪唑链段外，其邻位羟基活性基团还转化为苯并噁唑环，这一过程为膜结构贡献了额外的微孔。该膜对混合气体的选择性提升至120，氦渗透通量达23.5 GPU，其性能远超当前用于氦/甲烷分离的基准膜。长达250小时的连续运行测试表明，该膜具备长期稳定性。此外，该膜对CO₂、C₂H₆等杂质也具有耐受性，这使得该非对称膜在天然气提氦的实际应用中展现出良好的前景。

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引用格式

Lu Wang, Zhiqiang Li, Yangdong He, Chenzhi Huang, Shijin Chen, Xianyun Zhou, Xiaosong Fan, Wenjing Xie, Xuerui Wang. In situ thermally rearranged poly(benzoxazole-co-imide) membranes on α-alumina substrates for He/CH₄ and He/N₂ separation. Front. Chem. Sci. Eng., 2025, 19(10): 94 DOI:10.1007/s11705-025-2552-3

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