聚酰亚胺渗透汽化膜改性研究进展

详细综述了用于渗透汽化分离的聚酰亚胺膜的改性研究进展,重点评述了共聚（改变主链结构、侧基结构和引入特殊功能性单体）、填充（无机物填充和有机物填充）、交联、共混以及表面改性5种改性方法,包括其反应原理、设计思路以及对聚酰亚胺膜分子结构和分离性能的影响等。同时通过比较不同改性方法的研究结果,分析了几种改性方法在渗透汽化膜分离方面的优点和不足。在此基础上,对聚酰亚胺渗透汽化膜的改性方法发展方向和研究前景进行了总结。     

界面聚合在渗透汽化膜分离领域的应用进展

蒸馏、萃取等传统分离方法能耗高,污染环境,而渗透汽化由于低能耗、高效、环保等优势,为共沸物、近沸点混合物的分离提供了新的思路,但渗透汽化膜制备过程中面临的最大问题是获得性能优异且稳定的膜材料。在众多制备方法中,界面聚合法具有反应活性高、常温下生成膜层稳定、制备活性层致密等特点而备受关注。通过对界面聚合过程的调控,可以优化活性层,从而制备出兼具高通量和高选择性的渗透汽化膜。本文综述了界面聚合的原理、在渗透汽化膜制备方面的优势和近年来国内外的研究进展,详细阐述了复合膜制备过程中底膜的选择与改性、界面聚合条件的调控对渗透汽化膜结构和分离性能的影响机制,并对界面聚合制备渗透汽化膜所面临的问题及前景进行了总结与展望。     

等离子体聚合制备渗透汽化膜的研究现状及趋势

本文就等离子体聚合技术在制备渗透汽化分离膜中的应用，特别对制备乙醇－水体系分离膜进行了介绍。     

耐溶剂聚酰亚胺膜渗透汽化分离有机溶剂的研究

文章制备了聚酰亚胺渗透汽化膜,并将其用于乙酸和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)脱水。实验结果表明:聚酰亚胺渗透汽化膜能有效地从乙酸和DMAc中脱除水,对于含水量为2.20 wt%的乙酸水溶液,其渗透通量为27.7 g/(m2h),分离因子为3427,溶胀度为17.7%;对于含水量为6.63 wt%的DMAc水溶液,其渗透通量为4.50 g/(m2h),透过液中无DMAc,溶胀度为36.3%。同时,随着乙酸和DMAc水溶液温度的升高,其渗透通量均增大,在乙酸体系中分离因子减小。     

界面聚合法PI/PP耐溶剂复合纳滤膜的制备与表征

以丙烯酰胺接枝的聚丙烯(PP)超滤膜为支撑层,间苯二胺(MPD)、均苯四甲酰氯(BTAC)分别为水相及有机相功能单体,通过界面聚合及其后续的酰亚胺化制备了聚酰亚胺(PI)/PP耐溶剂复合纳滤膜。讨论了水相浓度、有机相浓度及酰亚胺化溶液配方等条件对复合膜结构及其分离性能的影响。分别采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)表征分离层的化学组成及复合膜的形态结构,得到膜的分离、透过及其耐溶剂性能。结果表明,有机相浓度的影响最为显著,支撑膜表面形成了均匀致密的PI分离层,复合膜呈负电性,并具备优秀的耐溶剂性能。实验范围内,MPD、BTAC的浓度分别为8、2 g·L-1,酰亚胺化溶液乙酸酐∶三乙胺∶苯体积比为1∶1∶10时,所制备膜的分离性能较佳,对Na2SO4、酸性艳蓝6B的截留率分别达93.8%和96.9%。     

改性聚酰亚胺膜用于甲醇/甲基叔丁基醚的渗透汽化分离

本文以己二酸对聚酰胺羧酸进行改性，制得改性聚酰亚胺膜，用于甲醇／甲基叔丁基醚的渗透汽化分离。研究了制膜液浓度、己二酸含量、原料液组成及温度等条件对膜分离性能的影响，并分析了膜的结构与特征基团的光谱图。     

A型沸石分子筛膜微波合成及渗透汽化性能

引　言沸石分子筛具有均匀的分子尺寸微孔结构和良好的热稳定性、机械强度、催化作用 ,是当前无机膜材料研究的热点之一 .沸石分子筛膜合成方法主要有原位水热合成法和汽相合成法 ,应用这些方法已成功合成出Ａ型[1] 、Ｙ型[2 ] 、Ｐ型[3 ] 、ＭＦＩ等[4 ] 等沸石分子筛膜 .Ａ型沸石分子筛由于具有0 .3～ 0 .5ｎｍ的有效孔径和三维孔道结构 ,亲水性强 ,有可能在小分子气体如低碳烃类分离及有机物脱水等方面得到应用 .Ｊａｎｓｅｎ等[5] 认为晶体粒径愈大 ,产生堆积孔径愈大 ,所合成的沸石分子筛膜存在缺陷可能性愈大 .但从文献报道看 ,沸石分…     

紫外光辐照VBIMBr接枝PI渗透汽化膜的制备及性能

以功能化离子液体溴化-1-丁基-3-乙烯基咪唑(VBIMBr)为改性剂,使用紫外光辐照法对PI膜进行改性,制备VBIMBr接枝改性PI渗透汽化膜,并对辐照时间、辐照距离和单体浓度等制备参数进行了优化.在辐照时间30 min,辐照距离30 cm,单体浓度15wt％的优化条件下,所制得的接枝改性膜对90wt％异丙醇-水体系的渗透通量为48.18 g/(m2?h),分离因子为1536.01.与PI膜相比,接枝改性膜的渗透通量降低了10.6％,分离因子提升了797.7％.     

新型侧链型聚酰亚胺膜的制备及其渗透汽化分离性能

针对苯/环己烷混合物体系的特点,采用两种新型侧链二胺3,5-二氨基苯甲酸苯酯(PDA)和3,5-二氨基苯甲酸-4-三氟甲基苯酯(FPDA),制备了一系列由不同二酐与二胺单体如4,4'-二氨基二苯醚(ODA)和3,5-二氨基苯甲酸(DABA)聚合而成的用于渗透汽化分离苯/环己烷的聚酰亚胺膜,对其结构和各项性质进行了表征,并对膜材料的微观结构与宏观分离性能之间的关系进行了较为深入的研究。随着侧链二胺的引入,聚酰亚胺膜的分离效率随之持续增大,分离能力得以改善。渗透汽化实验结果表明,以6FDA为二酐单体的两类聚酰亚胺膜具有较优异的分离性能。乙二醇交联的6FDA-FPDA/ODA/DABA(1:7:2)膜综合渗透汽化分离性能最优。在50℃时,对于含苯50 %(质量)的苯/环己烷混合物,其渗透通量为9.84 kg·μm·m^-2·h^-1,分离因子达6.1。     

聚氨酯渗透汽化膜的研究进展

聚氨酯膜材料具有良好的选择性、渗透性和力学性能等,近年来在渗透汽化领域倍受关注。本文综述了用于渗透汽化分离的聚氨酯及其改性膜的研究情况及最新进展,重点评述了以聚丁二烯、聚酯和聚醚为软段的PU渗透汽化膜材料结构特点、合成方法、分离性能,以及共混、填充和接枝3种改性方法的反应原理,改性思路、对PU膜分子结构和分离性能的影响等;同时分析了不同材料和改性方法在渗透汽化膜分离方面的优点和不足。在此基础上,对用于渗透汽化分离的聚氨酯膜材料发展方向和研究前景进行了展望。     

渗透汽化法分离丙酮水溶液

用自制的ＰＶＡ／ＰＡＮ渗透汽化复合膜进行丙酮脱水的研究。实验研究了不同操作温度对分离系数及渗透通量的影响，并考察了该复合膜在丙酮水溶液中的耐久性。     

渗透汽化膜机理研究

用顺丁烯二酸酐对聚乙烯醇（ＰＶＡ）进行交联制得渗透汽化膜,并用于水－乙醇渗透汽化分离,研究了膜的溶胀平衡过程及选择溶解与渗透汽化关系,结果表明,膜对水优先溶解,其分离系数主要由溶解选择性控制,透过速率主要由溶胀度控制。     

渗透汽化膜处理VOCs废水研究进展

本文着重介绍了渗透汽化分离技术的基本原理,分离膜材料的最新研究进展及影响渗透汽化分离操作的影响因素。最后对渗透汽化分离技术的工业应用提出了自己的见解。     

芳香族聚合物渗透汽化膜的研究进展及展望

渗透汽化作为一项节能、低耗的新型分离技术,在溶液分离特别是共沸物分离方面有着巨大的应用前景。芳香族聚合物的耐热性、耐化学性和优异的力学性能使其广泛应用于渗透汽化膜中。综述了多种芳香族聚合物在渗透汽化中的研究情况,并对现阶段和今后的发展方向进行了评述和展望。     

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。     

硅橡胶膜在渗透汽化分离中的应用及研究进展

综述了硅橡胶膜在渗透汽化分离(有机废水处理、生物发酵分离)中的应用及其制备技术(无机物填充改性、共缩聚或引入侧链基团改性)的最新研究进展.     

面向环己烷氧化过程的渗透汽化膜材料及膜反应器(Ⅰ) 渗透汽化膜材料的初步选择

为构建面向环己烷氧化过程的渗透汽化膜反应器,依据溶度参数理论对环己醇(酮)/环己烷渗透汽化分离膜材料进行了初步选择。通过构建30种常见聚合物和3种溶剂的二维浓度参数图、考虑氢键作用的影响以及综合分析δ的矢量形式差和模数,初步得出了PA-66、PVP、PEG、CTA和CA为较适宜的膜材料。     

甲醇/正己烷的渗透汽化分离的研究 Ⅰ.渗透汽化膜的研制

本文研制了从甲醇／正己烷体系中分离甲醇的渗透汽化复合膜ＣＡ／ＰＡＮ（ＰＥＳ）、ＰＶＡ／ＰＡＮ（ＰＥＳ）。实验证明膜对该体系有较高的选择分离性和良好的渗透性，当进料甲醇浓度为３％时，渗透通量Ｊ≈０．６００ｋｇ／ｈ·ｍ２，分离因子α→∝。本文还考察了不同操作条件对膜分离性能的影响及膜的稳定性和均匀性。     

甲醇／正己烷的渗透汽化分离的研究：I.渗透汽化膜的研制

本文研制了从甲醇／正己烷体系中分离甲醇的渗透汽化复合膜ＣＡ／ＰＡＮ（ＰＥＳ）、ＰＶＡ／ＰＡＮ（ＰＥＳ）。实验证明膜对该体系有较高的选择分离性和良好的渗透性，当进料甲醇浓度为３％时，渗透通量Ｊ≈０．６００ｋｇ／ｈ·ｍ＾２，分离因子α→∝。本文还考察了不同操作条件对膜分离性能的影响及膜的稳定性和均匀性。     

PMDA-TDI聚酰亚胺的合成与表征

以均苯四甲酸酐(PMDA)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,采用一步法缩聚反应在较低的温度下制备了PMDA-TDI聚酰亚胺。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)和耐溶剂性能分析等方法对聚酰亚胺进行表征,探讨不同TDI和PMDA的摩尔比对聚酰亚胺产品结构和性能的影响。结果表明,随着TDI和PMDA的摩尔比增大,产物中的聚脲和TDI二聚体增多,导致聚酰亚胺产品纯度降低,同时玻璃化转变温度降低,耐热性能略有下降。当TDI和PMDA摩尔比为1.1时,合成的聚酰亚胺纯度最高,耐热性能最好,同时该样品具有优异的耐溶剂性能。