改性聚氨酯膜的制备及渗透汽化苯/环己烷分离性能

选用醋酸钴和环糊精作为聚氨酯(PEA-TDI-MDA)的有机和无机填充改性剂,制备了一系列改性聚氨酯(PU)分离膜。研究了改性PU膜的结构,考察了填充剂的种类和含量对PU膜渗透汽化苯/环己烷分离性能的影响。结果表明,几种改性聚氨酯膜均可分离苯/环己烷混合物中的苯。对于40℃的苯/环己烷(50/50)混合物,随着醋酸钴含量的增加,PU膜渗透性变化不大,而分离因子从7.0提高到11.1;随着环糊精含量的增加,膜的选择性不受影响,而渗透通量从12.8 kg.μm/m2.h提高到22.9 kg.μm/m2.h。     

聚氨酯脲和聚氨酯酰亚胺膜的制备与渗透汽化芳烃/烷烃分离性能研究

通过两步聚合的方法,成功制备了以聚己二酸乙二醇酯(PEA)为软段的聚氨酯脲(PUU)和聚氨酯酰亚胺(PUI)膜材料,用FT-IR,NMR和DSC等方法对两种膜材料的分子结构及性质等进行了表征,并考察了两种膜对芳烃/烷烃混合物的渗透汽化分离性能.结果表明,两种膜都对芳烃表现出良好的选择渗透性,在相同的条件下,PUU膜的渗透通量比PUI膜更大而分离因子更小.对于苯的浓度为50%的苯/环己烷混合物分离体系,45℃时PUI膜的渗透通量为18.6 kg·μm/(m2·h),分离因子为7.3;而对于苯/正己烷混合物分离体系,渗透通量则为22.4 kg·μm/(m2·h),分离因子为15.2.     

组成对光固化聚氨酯与CPVC共混膜渗透汽化性能的影响

将聚氨酯丙烯酸酯齐聚物（PUA）与过氯乙烯（CPVC）共混制成渗透汽化膜并用来分离乙醇水溶液发现。膜优先透水,聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的量增加,透过速率增大而分离系数减小;采用369和GPS的混合物作光敏剂、TMPTA作活性稀释剂则分离系数上升而透过速率下降。活性稀释剂的用量遥一个合适的范围。     

HTPB基聚氨酯膜的制备及渗透汽化分离水中乙酸甲酯

利用两步法制备端羟基聚丁二烯(HTPB)基聚氨酯(HTPB-PU)渗透汽化膜,采用DSC和TGA表征HTPB-PU的微相结构和热性能,研究了该膜从水中回收乙酸甲酯(MA)的渗透汽化性能.从DSC结果可以看出,HTPB-PU膜有两个玻璃化转变温度,说明HTPB-PU膜具有微相分离结构.TGA结果表明,该膜具有很好的耐热性能.对于乙酸甲酯水溶液,该膜表现出良好的优先透乙酸甲酯性能,通过考察操作温度、料液中乙酸甲酯浓度等对HTPB-PU膜渗透汽化性能的影响发现:随着操作温度的增加,渗透通量增加、分离因子下降;当料液中乙酸甲酯质量分数为20%时,分离因子和渗透通量分别达到430和1 495 g/(m2·h).     

PVA/PVP/Ag+共混膜渗透汽化分离苯/环己烷混合物

PV/PVP/Ag+膜在苯、环己烷混合物中的溶胀实验发现,膜优先吸附苯,且膜中Ag+含量越大,膜在苯中的溶胀率越大,在环己烷中溶胀率越小.渗透汽化测试结果也表明,PVA/PVP/Ag+膜对苯/环己烷的分离性能明显优于PVA/PVP膜.而且,随着膜中Ag+含量的增加,膜的渗透通量J增大;分离因子先增大后减小,当膜中w(聚合物)∶w(AgNO3)＝1∶1时,分离因子α达到最大值,为47.5,通量为7.8 g/(m2*h)(进料的质量分数为10%,20 ℃).而对膜进行交联改性后,分离因子可进一步提高,但通量下降.     

有机物优先透过的渗透汽化分离膜

介绍了有机物优先透过的渗透汽化膜现阶段研究进展及其应用前景，对目前主要采用的膜材料，研究的分离体系以及操作参数对膜性能的影响作了较详细的评述 。     

含砜基聚酰亚胺膜渗透汽化分离苯/环己烷混合物的研究

由 DDBT二胺和 DSDA二酐单体进行缩聚反应制备了新型可溶性聚酰亚胺 DSDA- DDBT。用 IR、热力学分析等手段对聚酰亚胺进行了表征 ,研究了聚酰亚胺膜对苯和环己烷的吸附性能、渗透汽化分离苯 /环己烷混合体系的性能 ,以及温度、混合物组成对分离性能的影响。DSDA- DDBT在分离苯 /环己烷混合体系时对于苯有良好的选择透过性能。 32 3K时 ,含苯 5 7.8%的苯 /环己烷体系 ,分离系数可达到2 6,渗透通量 Q1为 0 .4 kg.μm/ m2 h。     

水性聚氨酯膜的制备及渗透汽化分离苯/环己烷

以低聚物多元醇为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,合成脂肪族或芳香族水性聚氨酯(WPU)膜;对温度为50℃,质量分数为50%苯/环己烷混合溶液进行渗透汽化性能的检测。结果表明,芳香族WPU膜的分离效果优于脂肪族WPU膜,但渗透性能略差;采用聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)作为软段合成的WPU膜的分离和渗透效果均较为理想;对于PBA基WPU膜,软段的相对分子质量越大,分离因子越小,渗透通量越大;软段PBA-2000含量从51.6%增加到65.1%,硬段为IPDI的WPU膜的分离因子由4.91减小到4.64,渗透通量由0.28kg/(m~2·h)增加到0.45 kg/(m~2·h)。硬段为TDI的WPU膜的分离因子由6.11减小到5.33,渗透通量由0.095 kg/(m~2·h)增加到0.42 kg/(m~2·h)。     

流动体系中NaA分子筛膜的制备及渗透汽化分离性能研究

以液体硅酸钠、铝酸钠和氢氧化钠为原料,在一种流动体系中制备了工业应用规格的NaA分子筛膜,用XRD和SEM对分子筛膜的晶相结构和表面形貌进行了表征,所制备的NaA分子筛膜具有优良的渗透汽化分离性能.这种流动体系中制备分子筛膜的新方法从根本上避免分子筛合成过程中的浓度梯度问题,有利于制备均匀、连续、致密、分离性能优异的分子筛膜,特别适合于制备工业应用规模的分子筛膜.     

有机液/有机液渗透汽化分离膜的研究进展

根据不同的有机液／有机液混合物体系，对已有的渗透汽化膜材质进行了系统综述，并对各种膜的分离性能答了全面的阐述。     

Nafion阳离子交换膜渗透气化分离水／乙醇混合物的研究

本文比较了一系列二价金属反离子的Nafion阳离子交换膜的渗透气化行为。对水/乙醇体系,水为优先渗透组份。Ba~(2+)表现出很小的渗透通量和较高的分离系数,而Mg~(2+)、Ca~(2+)、Sr~(2+)的渗透通量几乎相等,分离系数则按:Mg~(2+)相似文献   

甲基丙烯酸甲酯共聚改性水性聚氨酯膜制备及膜性能

采用甲基丙烯酸甲酯对水性聚氨酯乳液进行共聚改性,制备了甲基丙烯酸甲酯改性水性聚氨酯渗透汽化膜。借助衰减全反射傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、热重分析等方法,表征了改性前后膜的结构;考察了膜的溶胀率、溶解选择性和渗透汽化性能。结果表明,甲基丙烯酸甲酯共聚改性水性聚氨酯膜较原聚氨酯膜的热稳定性明显提高;改性膜对苯具有良好的亲和性;随着甲基丙烯酸甲酯与聚氨酯的质量比从0∶100提高到15∶100,膜对苯/环己烷(质量比5/95)的溶解选择因子从1.4增加到2.1,分离因子从2.5上升到3.2,但渗透通量由92.8 kg·μm·m~(-2)·h~(-1)下降到50.4 kg·μm·m~(-2)·h~(-1)。     

微相分离结构聚氨酯膜的丁醇/水体系渗透汽化分离

制备了端羟基聚丁二烯-聚氨酯（HTPB-PU）和端羟基聚丁二烯-乙烯基三乙氧基硅烷-聚氨酯（HTPB-VTES-PU）两种聚氨酯膜。采用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）分析表征了两种膜的结构,结果发现,HTPB-PU有两个玻璃化转变温度,其膜具有一定程度的微相分离结构;HT...     

有机液优先透过渗透汽化膜的应用发展

在分析渗透汽化膜分离有机混合物体系类型的基础上,重点提出有机液优先透过渗透汽化膜,其作为渗透汽化膜的重要组成部分近年来受到高度关注.综述了各种有机物优先透过的膜材质、分离特性,以及近年来有机液优先透过膜的研究进展和应用领域.通过分析可以得出结论:有机液优先透过渗透汽化膜的研究目前尚处于基础研究阶段.提高膜的选择性和渗透通量,以及如何使两者取得适度平衡等是当前研究的重点.     

Zein导向合成Silicalite-1担载膜及醇/水分离性能评价

以多孔α-Al_2O_3为基材,表面旋涂天然高分子蛋白Zein膜作为结构导向剂,于160℃水热条件下合成致密的Silicalite-1担载膜,并研究考察了Zein膜涂覆次数对Silicalite-1担载膜厚度、气体渗透通量、渗透蒸发工艺中乙醇提浓性能等的影响。实验结果表明:预涂Zein膜导向Silicalite-1晶体在多孔α-Al_2O_3载体上均匀生成,实现了单次水热即可制备结构致密的Silicalite-1分离膜层;Zein膜在水热合成过程中缓慢溶解于碱性合成液中,导向Silicalite-1膜层均匀生长的同时并未改变Silicalite-1晶体结构。25℃下对3%(质量分数)乙醇/水溶液的渗透蒸发实验表明:涂覆8次Zein后导向合成的Silicalite-1分离膜总的渗透通量和乙醇分离因子分别为2.75kg·m~(-2)·h~(-1)和28.27,且随Zein涂覆次数的增加有增大的趋势。     

ZIF-8-NH2/有机硅杂化膜的制备及渗透汽化脱盐性能研究

石油和天然气开采、电厂脱硫及海水淡化等工业活动会产生大量的高含盐废水, 有效处理这些高盐废水是实现液体零排放的关键。本研究以多孔α-Al₂O₃陶瓷膜为支撑体, 将氨基功能化的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8-NH₂)填充到1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)中, 制得ZIF-8-NH₂/有机硅杂化膜, 将其应用于高浓度盐水渗透汽化脱盐, 并系统考察了ZIF-8-NH₂含量、进料温度与浓度等因素对其脱盐性能的影响。实验结果表明, 与BTESE膜及ZIF-8/BTESE杂化膜相比, 氨基功能化的ZIF-8-NH₂/BTESE杂化膜的水渗透率和盐截留率均有所提高。在连续50 h渗透汽化脱盐测试中, ZIF-8-NH₂/BTESE杂化膜表现出优异的结构稳定性, NaCl表观截留率始终保持在99.95%以上, 水渗透率保持在6.3×10^-11 m³/(m²×s×Pa)以上。此外, NaCl截留率几乎不受进料温度和进料浓度的影响, 在高盐废水处理领域表现出良好的应用前景。     

管状Silicalite—1分子筛膜的乙醇／水渗透汽化分离性能

采用原位水热合成的方法在管状α－ Ａｌ２ Ｏ３ 基膜上合成了 Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ － １ 分子筛膜． Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｓ Ｅ Ｍ、 Ｅ Ｄ Ｘ 和气体渗透等表征方法表明该膜没有裂缺．研究了原料液中乙醇浓度和渗透温度对乙醇／ 水渗透汽化分离的影响．研究发现,当温度为３０ ℃、原料液乙醇的摩尔分数为１ ．２ ％ 时,乙醇／水的分离系数为６０ ,透量为３ ．１ ｍｏｌ／（ ｍ ２·ｈ） ;温度升高,分离系数稍有下降,透量大大提高;当温度为６０ ℃、原料液乙醇浓度不变,乙醇／ 水的分离系数为４６ ,透量为１３ ．３ ｍｏｌ／（ ｍ ２·ｈ） ．原料液中乙醇浓度增加,乙醇／ 水的分离系数有一最大值;透量则随原料液中乙醇浓度的增加而降低．吸附－ 扩散机理很好地解释了实验结果．     

聚氨酯膜分离丙酮／正丁醇溶液的渗透汽化性能研究

本文研究聚氨酯（PU）膜分离丙酮／正丁醇体系的渗透汽化性能。通过溶胀实验发现,PU膜表现出良好的优先透丙酮性能。随后进一步研究实验条件变化对聚氨酯膜的渗透汽化性能的影响。通过考察料液中丙酮浓度,操作温度对PU膜渗透汽化性能的影响发现：随着温度的升高,渗透通量变大,而分离因子下降。渗透通量随温度的增加是由于温度的增加使膜材料分子链段的运动加剧,自由体积增加,渗透物动能随之增加,液体在膜中溶胀度扣分子在膜中的扩散速度都相应升高,渗透通量就增大了;而分离因子的下降也可以通过Arrhenius公式中丙酮扣正丁醇的活化能大小很好地解释。随着料液中丙酮浓度的增加,渗透通量也随之增加,当丙酮含量达到20wt％时,渗透通量达到最大值750g／m^2h;反之分离因子却随浓度的增加而减小,当浓度从6wt％到20wt％,分离因子从10下降到3.8。