聚醚砜分子量对相转化法YSZ中空纤维陶瓷膜结构与性能的影响

采用不同分子量聚醚砜(PES)作为聚合物结合剂,通过相转化法和高温烧结制备了非对称结构YSZ中空纤维陶瓷膜。研究了不同分子量聚醚砜制备的铸膜浆料粘度变化对相转化过程及膜的微观结构与孔隙率和孔径、纯水和氮气渗透通量及抗弯强度等性能的影响。结果表明,采用分子量较小的PES制备的中空纤维膜由内侧大指孔结构和外侧小指孔结构构成。随着PES分子量和铸膜浆料粘度提高,外侧指孔长大而内侧指孔减小,且出现明显的中间海绵层。随着浆料粘度提高,膜孔隙率明显下降。采用PES E3010作为聚合物原料时,制备的YSZ中空纤维膜具有最大的外表皮层分离孔径,表现出最高的渗透性能和抗弯强度,在1400℃保温3 h烧结时,膜纯水通量和抗弯强度分别可达到9.35 m~3/(m~2·h·MPa)和113.9 MPa。