聚芳醚砜耐溶劑納濾膜的研制.pdf

1、納濾膜可以從分子層面對體系進行分離，且分離過程無相變、操作簡單、能耗低，因此在過去的幾十年間得到了廣泛的關(guān)注。目前大部分納濾膜主要應用于水溶液體系中，而能應用于石油化工、催化等領(lǐng)域非水溶液體系的耐溶劑納濾（SRNF）膜相對較少，商業(yè)化的SRNF膜材質(zhì)主要為硅橡膠和聚酰亞胺，但存在價格昂貴和耐溶劑等級不夠等問題，因此開發(fā)高性價比的SRNF膜具有重要的意義。
　　聚砜(PSf)、聚醚砜(PES)和雜萘聯(lián)苯聚醚砜(PPES)綜合性能優(yōu)異

2、，廣泛應用于超濾膜和復合膜底膜，但其材料本身的耐溶劑性能欠佳，為了能用于SRNF膜的制備，需要通過相應的改性處理來提高其耐溶劑性能。本論文以PSf、PES和PPES為原料，對其進行氯甲基化改性，分別制備了一系列氯甲基含量在1.50mmol/g～2.50mmol/g的氯甲基化聚砜(CMPSf)、氯甲基化聚醚砜(CMPES)和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜(CMPPES)，并以此為膜材料通過相轉(zhuǎn)化法制備基膜，對基膜進行胺化處理來制備耐溶劑納濾膜。<

3、br>　　考察了基膜制備過程中，鑄膜液的組成（聚合物與添加劑的種類和含量）和制膜工藝（溶劑蒸發(fā)時間、加熱溫度、凝膠浴溫度）對膜結(jié)構(gòu)和分離性能的影響。聚合物濃度的增大、溶劑揮發(fā)時間的延長和加熱溫度的提高均能使所制備的納濾膜選擇性提高而通量下降。凝膠浴溫度的升高使膜通量有較大幅度的提高而選擇性下降。隨著有機添加劑丁酮含量的增加，所制備的納濾膜選擇性提高而通量下降。隨著無機小分子添加劑氯化鋰含量的增加，納濾膜的通量逐漸增大而選擇性降低。在優(yōu)化

4、的鑄膜液組成及制膜工藝下以CMPPES制備的納濾膜對0.1 g/L MgCl2水溶液的通量為75.4 L/m2·h，脫除率為45％;對0.001wt.％亞甲基藍(MB)乙醇溶液的通量為24.5 L/m2·h，脫除率為90％，對兩種測試溶液的通量與脫除率均高于以CMPSf和CMPES制備的納濾膜。
　　以乙二胺為胺化試劑，考察了氯甲基化聚芳醚砜的氯甲基含量對膜分離性能和耐溶劑性能的影響。隨著氯甲基含量增加，所制備的納濾膜選擇性提高而

5、通量下降，同時膜在強極性非質(zhì)子溶劑中的耐溶劑性能得到了提高。分別以體積分數(shù)為25％乙二胺水溶液、25％己二胺水溶液、15％乙二胺與10％三甲胺的混合溶液、15％己二胺與10％三甲胺的混合溶液為胺化試劑，對三種基膜進行胺化處理制備得到了SRNF膜，并分別對其分離性能與耐溶劑性能進行了測試。結(jié)果表明，混合胺化劑制備的納濾膜對0.1 g/LMgCl2水溶液的脫除率要高于或接近純二元胺制備的納濾膜，且通量有較大幅度提升;混合胺化劑制備的納濾膜對