嵌段聚醚F127/聚(乙烯-乙烯醇)共混膜的制备及其油水分离性能

将嵌段聚醚F127与聚(乙烯-乙烯醇)(EVAL)共混,采用浸没沉淀法制备了F127/EVAL共混膜,并将其用于油水乳液分离。通过FTIR、SEM、拉伸实验和水接触角测试等方法对膜的组成、结构形态、机械性能和亲水性进行了表征,并研究了F127添加量和油水乳液中油相质量浓度对共混膜油水乳液分离性能的影响。实验结果表明,添加F127对EVAL膜的结构没有明显影响,而共混膜的机械强度和亲水性得到明显改善,当F127添加量(基于EVAL的质量分数)为20%时,F127/EVAL共混膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为纯EVAL膜的2.55倍和1.67倍。在进行油水乳液分离时,F127添加量为20%的F127/EVAL共混膜的稳定通量为纯EVAL膜的1.66倍,反冲洗后共混膜的通量恢复率由纯EVAL膜的48.7%增至82.1%。F127/EVAL共混膜多次重复使用可保持油水乳液分离通量和较高的通量恢复率。随油水乳液中油相质量浓度的增加,F127/EVAL共混膜的稳定通量先下降后趋于稳定,而截留率持续增加,表明F127/EVAL共混膜适用于较高浓度下的油水乳液分离。     

聚醚共聚酰胺/吐温20凝胶膜的制备及其气体渗透性能

通过溶剂挥发法制备了高渗透性聚醚共聚酰胺/吐温20(PEBA/Tween20)凝胶膜,并对其密度、结晶结构和力学强度进行了表征,探讨了Tween20含量对凝胶膜CO2、N2渗透性能的影响。结果表明:PEBA/Tween20凝胶膜具有优异的力学性能,Tween20的加入使得膜结构疏松,膜内聚酰胺链段的结晶消失,因而CO2和N2在凝胶膜内的渗透系数显著增加。同时,Tween20中的乙氧基团(EO基团)对CO2有较强的溶解能力,因而膜的CO2/N2选择性也相应增加。当Tween20含量从0增加到65%(质量分数)时,凝胶膜的CO2渗透系数由169barrer增加到267barrer,CO2/N2的理想分离因子从22.53增加到36.58。     

Pebax/MIL-100(Cr)混合基质膜的制备及其在CH4/N2分离中的应用

以聚醚嵌段聚酰胺(Pebax)为聚合物基体，以铬基金属有机框架MIL-100(Cr)为填充粒子，采用溶剂挥发法制备了系列Pebax/MIL-100(Cr)混合基质膜，并用于CH₄/N₂分离研究。结果表明，固相法合成的MIL-100(Cr)的BET为1808m²/g,在0.1MPa下对CH₄的吸附量为0.5mmol/g,对N₂的吸附量为0.28mmol/g,说明MIL-100(Cr)对CH₄具有高亲和力。随着MIL-100(Cr)纳米粒子的加入，Pebax/MIL-100(Cr)混合基质膜的CH₄/N₂渗透选择性呈现先增大后减小的趋势，CH₄渗透率基本保持不变；当MIL-100(Cr)添加量为15%(wt,质量分数)时，混合基质膜的CH₄渗透性能保持在20Barrer, CH₄/N₂选择性能达到3.71。