渗透汽化分离有机物

用不同的方法制备了几种分离有机物的膜，如CA/PAN、PVA/PAN的复合膜，以及含金属离子载体的PVA膜，这些膜是复合膜或非对称膜．测量了膜材料(CA和PVA—Me^n )的吸附特性并评价了其性能．结果表明，CA和CTA膜以及几种复合膜适于分离MTBE/MeOH，修正的溶解-扩散模型可成功地估算MTBE／MeOH透过CA膜的渗透汽化分离性能．从初步吸附试验看，含金属离子载体的PVA膜对分离苯／环乙烷体系可能是一好的候选膜．     

叠合膜用于多组分体系渗透汽化脱水过程的研究

针对用渗透汽化—反应精馏耦合过程来实现溴丙烷的连续化生产时氢溴酸对PVA膜的腐蚀作用，用阻氢溴酸的PTFE基离子交换膜与PVA/PAN复合膜的叠合膜进行HBr—PrOH—H2O三组分体系的脱水．分别测试了PVA／PAN复合膜、PTFE基离子膜以及PTFE—PVA叠合膜对丙醇—水—氢溴酸的分离性能．渗透汽化结果表明，这种双膜叠合方法不但保持了PVA膜的高分离性能，而且有效地解决了氢溴酸对PVA膜的腐蚀问题．     

过硫酸铵改性聚乙烯醇膜的制备及渗透汽化性能

以过硫酸铵(APS)为交联引发剂,引发聚乙烯醇(PVA)自交联,并复合在聚丙烯腈(PAN)超滤支撑膜表面,制备了PVA/PAN渗透汽化复合膜。采用扫描电镜和X射线衍射仪表征了交联膜的形貌和物理结构变化,由电镜观察到,在PAN超滤膜上形成了一层致密分离层,厚度为10μm。研究了膜在乙醇水溶液中的溶胀行为,测定了膜的凝胶分数,结果表明,APS含量增加,膜的结晶度下降,凝胶分数增加,溶胀度减小。通过考察膜对95%乙醇水溶液的渗透汽化分离性能可知,随着APS含量增加,膜的渗透通量先上升后下降,膜透过侧含水量始终保持在99%以上。     

UIO-66-NH_2渗透汽化复合膜制备及乙醇脱水

金属有机骨架材料(MOFs)改性高分子渗透汽化复合膜是目前的研究热点.本文采用水热合成法制备UIO-66-NH_2,利用旋涂法在改性的聚丙烯腈(PAN)底膜表面涂覆海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)和UIO-66-NH_2混合液制备活性分离层,采用顺丁烯二酸交联分离层制备SA-PVA-MOF/PAN渗透汽化复合膜.考察了SA、PVA和UIO-66-NH_2浓度对复合膜形貌结构、亲水性能和醇水分离效果的影响.研究结果表明,复合膜分离层含质量分数1%SA、4%PVA和0.8%UIO-66-NH_2时,75℃条件下复合膜对质量分数85%乙醇水溶液的渗透通量最高可达905 g/(m~2·h),此时分离因子为308.     

PDMS中空纤维渗透汽化膜处理含盐有机废水

本文以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为膜材料,乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为交联剂,在聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维支撑膜表面通过交联反应制备出PDMS/PVDF中空纤维渗透汽化复合膜。采用扫描电子显微镜和全反射傅里叶红外光谱仪表征复合膜的形貌和结构变化。研究了膜对正丁醇-水、异丙醇-水及丙酮-水三种模拟含盐有机废水的分离效果,并考察了温度对膜性能的影响。结果表明:PDMS/PVDF中空纤维膜对这三种模拟含盐有机废水有较好的分离效果,操作温度为40 oC时,膜的渗透通量分别为275.95 g/(m2.h)、322.16 g/(m2.h)、489.76 g/(m2.h),分离因子为37.82、12.60、33.12。     

PVA/PAN渗透汽化膜分离乙酸乙酯—乙醇—水体系的研究

采用相转化法制备了平板PAN超滤膜,并采用涂覆法制备了酒石酸交联的PVA/PAN复合膜.利用红外谱图和扫描电镜对复合膜表面化学组成及膜结构进行了分析和表征.同时,以乙酸乙酯-乙醇-水体系为研究对象,分别研究了交联荆的含量以及料液温度等对复合膜性能的影响.结果表明在同一温度下,交联剂含量增加,膜的溶胀度减小,渗透通量减小.选择性增高.随温度的升高,渗透通量增大,而选择性降低.在30～50℃的料液温度下,复合膜的总通量为30～150 g/(m2·h),分离因子可达480～29 000.     

基膜改性的壳聚糖/聚丙烯腈渗透汽化 中空纤维复合膜

采用粒子填充的聚丙烯腈(PAN)作为基膜材料,纺制成中空纤维.对基膜进行拉伸、热定型等后处理,并在此基础上研制了壳聚糖/聚丙烯腈中空纤维复合膜,考察了基膜的改性及不同操作条件对复合膜分离性能的影响.发现采用该基膜制备的复合膜对乙醇-水体系具有很好的分离性能.     

复合结构纳米纤维渗透汽化膜的制备及脱盐性能

采用聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺丝膜作为纳米纤维支撑层,用顺丁烯二酸(MA)对聚乙烯醇(PVA)进行交联作为致密分离皮层,制备了复合渗透汽化膜。通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、纯水接触角测试(WCA)等测试手段对复合膜的分离皮层和支撑层的结构和形貌进行了表征。结果表明,当纺丝液质量分数为17%、纺丝电压为25kV及纺丝接收距离为15cm时,可以得到纤维直径分布较窄,且主直径为150nm的纳米纤维支撑层。通过MA对PVA进行交联,改善了膜的耐水性能,当羧基与羟基的物质的量比为1∶5时,膜的溶胀度降低到11.8%。最终制得的MA-PVA/PVDF nanofiber复合结构渗透汽化膜,其分离皮层厚度为10μm左右。通过分离性能测试表明,复合纳米纤维渗透汽化膜对NaCl具有优异的脱除效果,脱除效率可以达到99%以上。     

二醛交联PVA/PAN复合膜的渗透汽化脱水性能

探索了渗透汽化脱水用PVA/PAN复合膜的二醛交联处理方法 ,以质量分数为 95%的乙醇水为脱水对象 ,在 70℃下的测试结果为 :用乙二醛处理时 ,分离因子约为 60 0 ,渗透通量约为 1 50 g/ (m2 ·h) ;用戊二醛处理时 ,分离因子约为 2 0 0 ,渗透通量约为 2 0 0 g/ (m2 ·h) ;用对苯二甲醛处理时 ,分离因子约为 4 60 ,渗透通量约为 2 80 g/ (m2 ·h) .研究中还发现二醛的分子大小和结构对交联后膜性能有一定影响 .     

TiO2改性静电纺复合超滤膜抗污染性能的研究

膜污染是制约超滤膜广泛使用的最重要因素之一,膜污染直接影响到膜的使用寿命及膜的分离性能.本文采用静电纺丝技术制备了PET/PVA纳米纤维复合超滤膜,通过溶剂浸泡处理复合膜,将PVA纳米纤维层溶胀并交联,形成具有抗污染性能的PVA表面致密层结构,所制备的复合纳米纤维超滤膜具有水通量损失率小、通量恢复率高的优点.通过在PVA中添加不同质量分数的TiO2进一步改善膜的亲水性和抗污染性能.使用死端过滤系统过滤10 mg/L腐殖酸溶液,测试结果表明:复合膜的分离性能和抗污染性能在一定范围内随着TiO2的增加而增大.亲水性TiO2的添加能够进一步增强PVA的亲水性,对复合膜抗污染性能的提高有重要作用.但是,TiO2的添加也会增大膜表面的粗糙度,不利于膜抗污染性能的提高,因此,TiO2有一个合宜的添加限度.     

催化与PV双功能中空纤维复合膜制备及其应用过程

以聚丙烯腈(PAN)中空纤维膜为支撑底膜,聚乙烯醇(PVA)为渗透汽化(PV)层,全氟磺酸树脂(PFSA)-聚乙烯醇(PVA) -纳米材料(SiO2、Al2O3和TiO2)为催化层,制备了具有催化和PV双功能的PFSA- PVA- SiO2 (Al2O3和TiO2 )/PVA/ PAN中空纤维复合膜.以乙酸-乙醇酯化反...     

红外光照壳聚糖渗透蒸发膜

本文以壳聚糖为膜材,采用红外光照法,研制了壳聚糖/聚丙烯腈复合膜(CS/PAN)和壳聚糖醋酸盐/聚丙烯腈复合膜(CSA/PAN),并用于乙醇水混合物的分离。结果表明,两膜均为优先透水,分离性能良好。在60℃料液含水率小于50%时,对CS/PAN膜,分离选择性(α)大于50;而对CSA/PAN膜,α大于200,两者的渗透通量(J)在100～600g/m~2·hr间。     

HTBN/PAN复合膜分离正庚烷/乙硫醚/正丁硫醇混合物的渗透汽化研究

制备了一系列HTBN/PAN复合膜,用于渗透汽化脱除正庚烷/乙硫醚/正丁硫醇混合物体系中的乙硫醚和正丁硫醇,此复合膜优先脱除乙硫醚和正丁硫醇.通过扫描电子显微镜(SEM)对复合膜的表面和断面进行表征.考察了复合膜在正庚烷和正庚烷/乙硫醚/正丁硫醇混合物体系中的溶胀性以及复合膜在长时间操作下的稳定性,研究了膜液浓度对膜结构和膜分离性能的影响以及操作温度对膜分离性能的影响.结果表明:交联的HTBN在PAN多孔膜表面形成均匀致密的分离层;膜在正庚烷及正庚烷/乙硫醚/正丁硫醇混合物体系中的溶胀度均小于5%;操作温度对于膜的富硫因子影响不大,而渗透通量则随着温度的升高而增大;对于正庚烷/乙硫醚/正丁硫醇混合物分离体系(含硫量为160μg/g),在80℃,50 h长时间操作下,HTBN/PAN复合膜的渗透通量为0.23 kg/(m2.h),富硫因子为2.85.     

具有催化与渗透汽化双功能的纳米TiO2和Al2O3填充复合膜性能

采用聚丙烯腈(PAN)中空纤维超滤膜作为支撑底膜,经戊二醛(GA)表面交联的聚乙烯醇(PVA)作为渗透汽化层,以及纳米TiO2或Al2O3填充的全氟磺酸树脂(PFSA)作为催化层,制备了催化与渗透汽化双功能复合膜,考察了其亲水性能、对乙酸乙酯塔顶粗酯的渗透汽化分离性能、催化酯化反应性能以及机械性能.实验结果表明:催化与渗透汽化双功能复合膜具有良好的亲水性和机械性能,渗透通量可达到179g/(m2.h),相对应的分离系数为95,渗透物中不含乙酸乙酯,同时可显著缩短酯化反应达到相同转化率的时间.     

聚乙烯醇/壳聚糖共混膜渗透汽化性能研究

制备了聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CS)共混膜,用渗透汽化膜技术实现了甲醇/碳酸二甲酯二元共沸物的有效分离,研究了共混组成、操作温度、原料组成对膜分离性能的影响,结果表明,随着共混膜中CS含量的增加,膜的渗透通量增大,分离系数先增大后减小,当共混膜中CS含量为66%时,该膜具有优异的渗透汽化性能,有较大渗透汽化分离指数PSI值=660.8g/(m2.h).操作温度升高,膜的渗透通量增大,分离系数略微减小;随着原料中甲醇含量的增大,膜的渗透通量增大,分离系数减小.该共混膜在分离甲醇/碳酸二甲酯二元共沸物时得到的渗透侧甲醇的浓度远大于对应饱和蒸汽的浓度,表明用膜法渗透汽化分离是优于精馏分离的.     

PDMS/PES中空纤维渗透汽化复合膜的制备

用干湿相转化法制备聚醚砜(PES)中空纤维超滤膜,用不同的涂膜方式将聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液涂在经乙醇和正己烷处理过的PES中空纤维底膜的外表面或内表面,制备PDMs/PES中空纤维复合膜,在渗透物侧压力133.33 Pa,通过5%的乙醇-水溶液考察底膜后处理、涂膜方式等因素对膜渗透汽化性能的影响.     

SiO_2/PDMS复合膜的制备及其渗透汽化性能研究

以PVDF为支撑层,制备了疏水性二氧化硅(SiO2)填充聚二甲基硅氧烷(SiO2/PDMS)复合膜,通过扫描电镜、接触角测试和热失重分析对复合膜微观形貌、表面疏水性和热性能进行了表征。研究发现,SiO2的加入,可以有效提高PDMS膜的表面疏水性和热稳定性。疏水性SiO2与PDMS基体结合紧密,当SiO2填充低于3%(wt,质量分数,下同)时,纳米粒子在PDMS基体中分散均匀,未发现明显团聚。将复合膜用于渗透汽化乙醇/水体系的分离,发现SiO2的加入,在填充量为1.5%时,SiO2/PDMS复合膜综合分离性能优于纯PDMS膜,尤其是操作温度升高时,与纯PDMS膜相比,复合膜分离因子下降幅度较小,而渗透通量增加较快,表现出较好的综合分离性能。     

PDMS/PSF中空纤维渗透汽化复合膜制备的研究

采用干湿相转化法制备了聚砜(PSF)中空纤维超滤膜;将PDMS、交联剂、催化剂按一定的比例溶解在正己烷中,采用浸渍法将PDMS溶液涂在PSF中空纤维膜的外表面,制备了PDMS/PSF中空纤维复合膜.在料液温度为50℃、渗透物侧压力lmmHg、料液乙醇含量5%条件下,考察了涂膜液中PDMS浓度、交联剂、催化剂用量以及涂膜次数等因素对膜渗透汽化性能的影响.     

陶瓷中空纤维担载有机共混渗透汽化脱水膜的制备及表征

在多孔陶瓷中空纤维支撑体表面用浸渍提拉法制备了致密、无缺陷的有机分离层,其中有机分离层是以马来酸酐交联的对水具有分离选择性的壳聚糖(CS)-聚乙烯醇(PVA)共混复合材料.采用扫描电子显微镜、溶胀度分析与渗透汽化性能测试等手段,系统地考察了支撑体孔径和不同CS和PVA共混比例对膜性能的影响.同时研究了进料液水含量和操作温度对乙酸乙酯脱水渗透汽化性能的影响.实验结果表明,该复合膜在乙酸乙酯渗透汽化脱水过程中表现出优异的分离性能,在操作温度50℃,料液水质量分数为3％时,CS共混比(质量分数)为60％的PVA-CS共混复合膜的渗透通量高达1 195 g/(m2·h),对水的分离因子大于10 000.所制备的陶瓷中空纤维担载有机共混渗透汽化脱水膜将具备良好的商业应用前景.     

丙烯酸-丙烯酰胺共聚物渗透汽化分离性能研究

将丙烯酸 (AA) -丙烯酰胺 (AM)共聚物与聚乙烯醇 (PVA)共混制得优先透水的渗透汽化膜用于分离 4 0 %～ 95%的乙醇水溶液 ,研究了膜的热处理温度、分离温度、共聚单体摩尔比、制膜液 p H值等因素对膜分离性能的影响。当用 AA∶ AM=1∶ 1(mol)的共聚物与 PVA等质量共混 ,制膜液 p H=7,制得的膜经 16 0℃热处理后用于分离 95%的乙醇水溶液 ,其分离系数和透过速率分别为 PVA膜的 1.3倍和 8倍