PVA-TEOS/PAN渗透汽化膜的制备及其乙酸乙酯脱水

以聚丙烯腈(PAN)中空纤维超滤膜为底膜,以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)的混合液为涂膜液,采用溶胶-凝胶法制备了PVA-TEOS/PAN渗透汽化复合膜,并用于乙酸乙酯脱水. FT-IR和XRD谱图证实复合膜表层中由于PVA与TEOS的交联反应而形成了Si?O?C共价键,且PVA的结晶度下降. 另外,利用静态接触角测量对复合膜表层的亲水性进行了表征. 考察了复合膜在乙酸乙酯水溶液中的溶胀性能及涂膜液中TEOS含量和料液温度与浓度对PVA-TEOS/PAN复合膜分离性能的影响. 结果表明,TEOS的加入有效降低了复合膜在乙酸乙酯水溶液中的溶胀度,使其对水具有较好的分离选择性. 40℃下,涂膜液中TEOS质量含量分别为5%和30%的PVA-TEOS/PAN复合膜分离98%的乙酸乙酯水溶液时,其分离因子分别为2830和4448,渗透通量分别为49.4和41.4 g/(m2×h).     

全氟磺酸改性聚乙烯醇渗透汽化膜分离乙酸乙酯-水溶液

以聚乙烯醇(PVA)为原材料,全氟磺酸(PFSA)为共混改性材料,以聚丙烯腈(PAN)中空纤维超滤膜为底膜制备了PVAfPAN、PVA-PFSA/PAN复合膜,并用于乙酸乙酯脱水.考察了共混涂膜液中PVA、PFSA配比,交联剂酒石酸(Tat)用量以及原料液温度与浓度对PVA、PAN、PVA-PFSA、PAN复合膜分离件能的影响.实验结果表明,Tac交联的PVA,PAN、PVA-PFSA/PAN复合膜均对水具有较好的分离选择性.共混涂膜液中PVA/PFSA质量比为1/1、Tac/PVA质量比为l/5时所制备的PVA-PFSA/PAN复合膜渗透汽化分离性能最佳.40下℃此复合膜用于分离98%(wt)的乙酸乙酯水溶液时,其渗透通量和分离因予分别为81.1 g·m-2·h-1和1890.同样条件下,与交联PVA/PAN复合膜相比,交联PVA-PFSA/PAN复合膜的渗透通量显著提高.     

SiO_2-PEBAX/PAN膜渗透汽化分离吡啶

以聚醚共聚酰胺(PEBAX)为分离膜材料,聚内烯腈(PAN)超滤膜为支撑层,纳米气相二氧化硅(n-Si O2)颗粒为填充物,分别制备了PEBAX/PAN复合膜及n-Si O2-PEBAX/PAN填充型复合膜,旨在通过渗透汽化分离吡啶。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对复合膜进行表征,表明n-Si O2与聚合物只是物理混合。以吡啶/正庚烷混合物为模拟溶液,考察膜的溶胀及渗透汽化分离性能。溶胀实验结果表明:膜溶胀度随料液吡啶含量及温度的增加而增大。渗透汽化实验结果表明:n-Si O2填充量为10‰(wt)时总渗透通量最大,填充量为5‰(wt)时分离因子最大。总渗透通量和分离因子都随料液吡啶浓度增大而增加;渗透汽化操作温度升高,总渗透通量增大,而分离因子减小。当填充量为5‰(wt)、温度为30℃、以及料液吡啶含量为5000?g?g?1时,Pn5膜的总渗透通量为5.05 kg?m?2?h?1,分离因子为3.39。研究结果表明,Si O2-PEBAX/PAN复合膜对吡啶有较好的富集作用。     

全氟磺酸改性聚乙烯酵渗透汽化膜分离乙酸乙酯-水溶液

以聚乙烯醇（PVA）为原材料,全氟磺酸（PFSA）为共混改性材料,以聚丙烯腈（PAN）中空纤维超滤膜为底膜制备了PVA／PAN、PVA-PFSA／PAN复合膜,并用于乙酸乙酯脱水。考察了共混涂膜液中PVA／PFSA配比,交联剂洒石酸（Tac）用量以及原料液温度与浓度对PVA／PAN、PVA-PFSA／PAN复合膜分离性能的影响。实验结果表明,Tac交联的PVA／PAN、PVA-PFSA／PAN复合膜均对水具有较好的分离选择性。共混涂膜液中PVA／PFSA质量比为1／1、Tac／PVA质结比为1／5时所制备的PVA-PFSA/PAN复合膜渗透汽化分离性能最佳。40℃下此复合膜用于分离98％（wt）的乙酸乙酯水溶液时,其渗透通量和分离因予分别为81.1g·m^-2·h^-1和1890。同样条件下,与交联PVA／PAN复合膜相比,交联PVA-PFSA／PAN复合膜的渗透通量显著提高。     

NaA/PAN复合膜渗透汽化分离DMF/H_2O溶液的性能研究

采用流延法制备大面积的NaA/PAN分子筛复合膜,并用于渗透汽化分离二甲基甲酰胺/水(DMF/H2O)溶液。考察了料液组成、进料量和操作温度对膜分离性能的影响。实验结果表明:渗透通量随着温度的升高而增大,在DMF质量分数为20%,操作温度为24℃,料液量为1.5 m3/h,膜后侧压力为500 Pa的条件下,NaA/PAN膜的渗透通量达到1.84 kg/(m2·h),分离因子为11.5。     

改性复膜对微水异丙醇的渗透汽化脱水

介绍了用缩甲醛改性的PVA/PAN复合膜的制备方法,并用于质量分数低于5%的微水异丙醇体系的渗透汽化(PV)深度脱水研究,考察了操作温度、料液浓度与操作压力等因素对分离性能的影响。渗透通量J与分离系数α均随温度的升高而增大,而随料液异丙醇浓度的升高J减小而α增大,在72℃、1.6 kPa膜后压力下,该膜对含异丙醇质量分数为98%的体系,仍有α=316,J=262 g/(m.h)的分离效能,显示了较好的工业应用前景。     

硬脂酸改性γ-Al_2O_3填充PEBAX膜渗透汽化分离苯胺

利用硬脂酸对纳米γ-Al_2O_3改性,分别制备了聚醚共聚酰胺(PEBAX)均质膜、填充膜、复合膜以及填充型复合膜四种分离膜,探讨了膜在苯胺/正庚烷体系中的溶胀性能和渗透汽化性能。利用FT-IR、XRD分别考察了改性前后γ-Al_2O_3颗粒官能团和晶体结构的变化情况,通过SEM观察膜的形貌结构。溶胀实验结果表明:随着料液中苯胺浓度和料液温度的升高,溶胀度均持续增大,在48 h时达到溶胀平衡,填充量为2%(wt)时填充膜的溶胀效果最好;渗透汽化实验结果表明:膜的渗透通量和分离因子均随料液中苯胺浓度和料液温度的升高而持续增大,填充型复合膜的综合性能最优,其填充量为2%(wt)时分离性能最佳,当苯胺浓度为5000μg×g~(-1)、温度为70℃时,膜的渗透总通量为5.64 kg×m~(-2)×h~(-1),分离因子为3.07。     

硅橡胶渗透汽化复合膜在丁醇发酵中的应用

丁醇发酵受产物丁醇的抑制,产率和产物浓度低,过程经济性差,为减轻丁醇的抑制,制备了聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯(PIMS/PVDF)复合膜用于丙酮-丁醇-乙醇-水体系有机成分的分离.以分离因子和渗透通量为评价指标,考察了料液温度、质量分数和pH值对复合膜渗透汽化分离性能的影响.结果表明:料液温度升高能提高膜的分离性能;料...     

PDMS/ZSM-5膜的制备及渗透汽化分离水中乙酸正丁酯和乙酸乙酯

为探究出适合分离水中的乙酸正丁酯和乙酸乙酯的新型渗透汽化膜材料,选用沸石ZSM-5 对聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料进行填充改性,以聚偏氟乙烯(PVDF)为支撑层,采用刮涂法制备PDMS/ZSM-5/PVDF复合膜渗透汽化分离水中的乙酸正丁酯和乙酸乙酯。采用SEM、接触角测量仪、FTIR、TGA和XRD等对膜材料物理化学性能进行表征,考察了膜材料的溶胀行为及渗透汽化性能。结果表明,ZSM-5在 PDMS 膜中分散均匀,且没有发生化学作用,并提高了膜材料的疏水性和热稳定性。随着ZSM-5添加量的增加,膜在乙酸正丁酯和乙酸乙酯的溶胀度和待分离组分在膜材料中的扩散速率不断增加。随着进料浓度和温度的增加,渗透通量不断增大,分离因子先增大后减小。随着ZSM-5在PDMS/ZSM-5/PVDF复合膜中含量的增加,总渗透通量增加,而分离因子呈现先增加后减小的趋势。当添加量为10%（质量）时,分离因子达到最大值。对于乙酸正丁酯/水体系,渗透通量和分离因子最大值分别为319 g·m ^-2·h ^-1和131;而对于乙酸乙酯/水体系,渗透通量和分离因子最大值分别为1385 g·m ^-2·h ^-1和121。     

CTAB改性膨润土填充PEBAX/PVDF膜渗透汽化降低汽油噻吩含量

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对膨润土进行柱撑改性,并对改性前后的膨润土进行吸附实验及红外测定。将改性后膨润土置于填充聚醚共聚乙酰胺(PEBAX)聚合物溶液中,以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为支撑膜,制备复合膜,考察复合膜在模拟汽油(噻吩/正庚烷)中的溶胀性能,并进行渗透汽化实验,研究膜的分离性能。利用SEM考察膜的形貌结构。结果发现:30℃下,溶胀度随噻吩质量分数的增加而升高,15 min后达溶胀平衡,并且在填充量为20%时最大。渗透汽化结果表明:在料液温度为30℃,噻吩质量分数为1 100μg/g时,CTAB填充量为20%的PEBAX/PVDF复合膜的渗透通量和硫富集因子分别为2.81 kg/(m2·h)和4.65。     

三层结构PDMS/POS/PAN渗透汽化复合膜的制备及其分离性能

分别将四甲基二乙烯基二硅氧烷(DVTMS)和2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷(TMTV)与交联剂聚二甲基硅氧烷(PDMS)的B组分(B)聚合形成两种聚硅氧烷DB和TB,涂覆于聚丙烯腈(PAN)表面形成过渡层DB(TB)/PAN,涂覆PDMS分离层得3层结构的PDMS/DB(TB)/PAN渗透汽化复合膜,用于1%正丁醇水溶液的分离,表征了过渡层的结构,研究了硅氧烷/交联剂比和膜液中固形物含量对复合膜渗透汽化性能的影响.结果表明,在分离层和过渡层总厚度相同的情况下,涂覆DB和TB有效提高了膜的渗透汽化性能,最佳膜配方DVTMS:B=3:1(ω)及DB含量5%(ω)时,PDMS/DB/PAN膜的分离因子为40.96,渗透通量为628.40 g/(m2?h);TMTV:B=1:1(ω)及TB含量为3%(ω)时,PDMS/TB/PAN膜的分离因子为41.58,渗透通量为540.00 g/(m2?h).PDMS/DB/PAN膜和PDMS/TB/PAN膜的分离因子分别比相同分离层厚度的PDMS/PAN膜的分离因子提高8.5%和10.2%,渗透通量提高29.5%和11.3%.     

PVA/ P（AA-Co-AN）/ PVA渗透汽化膜的研究

制备一种PVA/P(AA-Co-AN)/PVA复合膜用于甲醇水溶液的分离,膜的主体部分P(AA-Co-AN)由添加纳米S iO2粉末的丙烯酸(AA)和丙烯腈(AN)通过溶液共聚制得,两侧为交联聚乙烯醇(PVA)。考察了复合膜在高质量分数甲醇水溶液中的溶胀性能,探讨了浸泡液温度及浸泡液质量分数对溶胀度的影响,测试了复合膜的力学性能。考察了不同单体配比〔n(AA)∶n(AN)〕所制备的复合膜在不同质量分数甲醇水溶液,不同温度下的渗透汽化性能。结果显示,复合膜在高质量分数甲醇水溶液中具有良好的溶胀性能及渗透汽化性能;在n(AA)∶n(AN)=1∶1下所制备的复合膜,对高质量分数甲醇水溶液分离效果最佳,60℃时分离w(甲醇)=98%的水溶液,分离因子可达1 534,通量为583 g/(m2.h)。     

疏水SiO2填充PDMS膜分离水中乙酸正丁酯的性能

以聚偏氟乙烯（PVDF）为支撑层,选用疏水性纳米SiO₂粉体作为改性剂,制备出聚二甲基硅氧烷（PDMS）复合膜材料,并用于乙酸正丁酯/水溶液的渗透汽化分离。采用SEM、FTIR、XRD、拉伸实验、接触角及正电子湮没寿命谱测定等对膜材料物理化学性能进行了表征,考察了膜材料的溶胀行为及渗透汽化性能。结果表明,SiO₂在PDMS膜中分散均匀,且没有发生化学作用,并提高了膜材料的机械强度和疏水性。随着SiO₂添加量增加,膜在乙酸正丁酯溶液中的溶胀度先升后降,渗透通量呈下降趋势,而分离因子先增大后减小。当SiO₂添加量为4%（质量）时,随进料浓度的增加,渗透通量增大,分离因子先增大后减小;随着温度升高,渗透通量增大,分离因子减小;渗透通量和分离因子最大值分别为240 g·m^-2·h^-1和542。     

P84共聚聚酰亚胺-聚乙烯吡咯烷酮/聚丙烯腈复合膜的制备及其渗透汽化分离甲醇/四氢呋喃

通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）与P84共聚聚酰亚胺（P84）共混，以聚丙烯腈（PAN）超滤膜为支撑层，制备了不同PVP含量的P84-PVP/PAN复合膜。采用傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和接触角（CA）测量等方法对复合膜进行表征。FTIR分析表明，PVP与P84为物理共混。DSC结果显示共混物存在单一玻璃化转变温度，具有良好相容性。此外，水接触角测试显示PVP引入提高了膜亲水性。XRD结果表明，随着PVP含量的增加，共混物分子链平均间距增大，膜内自由体积增大。考察了PVP含量、操作温度及料液浓度对渗透汽化分离甲醇/四氢呋喃性能的影响。结果表明，随着共混物中PVP质量分数增加至20%，膜渗透通量逐渐增大，分离因子先增加（PVP质量分数≤ 10%）而后迅速降低。当PVP质量分数为10%、进料温度为20℃时，复合膜对于质量分数30%甲醇/四氢呋喃有最优的分离性能，其渗透通量为259g/(m²?h)，分离因子为41。     

改性PVA/PAN共混膜渗透汽化分离异丙醇-水溶液的研究

对自制改性聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯腈(PAN)共混膜渗透汽化分离异丙醇-水溶液体系的性能进行了研究。分别考察了操作温度、下游表压以及异丙醇浓度对PVA/PAN共混膜渗透蒸发分离性能影响。结果表明,随着操作温度及异丙醇浓度的增大和下游压力的减小,膜的渗透通量增加,分离因子减小。在操作温度298 K、下游表压4k Pa的条件下,采用膜厚为42μm的PVA/PAN共混膜对90%(质量分数)的异丙醇-水体系进行渗透汽化分离,其渗透通量和分离因子分别达到1 940 g·m-2·h-1和22.2。     

聚异丁烯/聚丙烯腈复合纳滤膜的研究

制备了一种PIB/PAN复合膜,对该膜在乙醇溶液体系中的性能做了一定的基础研究工作,并采用FTIR、SEM、AFM和接触角对膜进行表征。结果显示PIB均匀地涂覆在PAN支撑膜上,形成一层无孔的致密层;随着涂覆的PIB浓度的增加,膜表面的平均粗糙度呈现先增大后减少的趋势,复合膜的亲水性和亲油性都变差;复合膜对纯水没有通量,而对乙醇具有一定的渗透通量,在PIB质量分数为0.8%的时候,复合膜对乙醇水溶液具有最佳的分离特性。     

疏水SiO_2填充PDMS膜分离水中乙酸正丁酯的性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为支撑层,选用疏水性纳米SiO_2粉体作为改性剂,制备出聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合膜材料,并用于乙酸正丁酯/水溶液的渗透汽化分离。采用SEM、FTIR、XRD、拉伸实验、接触角及正电子湮没寿命谱测定等对膜材料物理化学性能进行了表征,考察了膜材料的溶胀行为及渗透汽化性能。结果表明,SiO_2在PDMS膜中分散均匀,且没有发生化学作用,并提高了膜材料的机械强度和疏水性。随着SiO_2添加量增加,膜在乙酸正丁酯溶液中的溶胀度先升后降,渗透通量呈下降趋势,而分离因子先增大后减小。当SiO_2添加量为4%(质量)时,随进料浓度的增加,渗透通量增大,分离因子先增大后减小;随着温度升高,渗透通量增大,分离因子减小;渗透通量和分离因子最大值分别为240 g·m~(-2)·h~(-1)和542。     

聚二甲基硅氧烷/聚醚砜复合膜渗透汽化分离水中乙酸的性能研究

制备了聚二甲基硅氧烷/聚醚砜(PDMS/PES)复合膜,用于乙酸/水体系的渗透汽化分离。研究了料液质量浓度、温度、流速及下游侧压力对渗透汽化分离性能的影响。实验结果表明,随着料液中乙酸质量浓度的增大,渗透通量增加,而分离因子呈先增大后减小的趋势;随着料液温度的升高,渗透通量增大而分离因子减小;随着料液流速的增大,渗透通量增大而分离因子减小,当达到湍流状态后,两者的变化趋势不明显;随着下游侧压力的增大,渗透通量和分离因子均减小,为获得较好的分离效果应使透过侧保持尽可能高的真空度。     

PDMS/PS复合膜的渗透蒸发性能的研究

制备了高性能的PDMS/PS复合膜,可将水溶液中苯的浓度由0.2～0.8×10-3kg·kg-1浓缩至70%～96%(质量分数),膜的渗透通量为0.10～0.4 kg·m-2·h-1,分离因子可达到20 000;通过渗透蒸发实验,考察了料液浓度、料液流速、料液温度和膜下游压力等操作条件对PDMS/PS复合膜渗透蒸发性能的影响;考察了活性层厚度和基膜结构分别对活性层传质阻力、基膜传质阻力的影响.并确定总传质阻力与活性层厚度的关系式和基膜传质阻力的经验公式.在此基础上得到了渗透蒸发的传质模型,计算结果与实验结果符合良好.     

交联壳聚糖渗透蒸发膜的制备及其在偏二甲肼/水体系分离中的应用

采用壳聚糖为原料,聚酯无纺布为支撑层,用戊二醛交联制备了高选择性、高通量的交联壳聚糖渗透蒸发复合膜.考察了料液浓度、料液温度、膜厚等对偏二甲肼/水体系分离性能的影响.结果表明:在料液温度为10℃,膜厚度为25 μm,进料液中偏二甲肼的质量分数为50％时,改性复合膜的分离因子最高达到5.25,渗透通量可达167 g/(m...