新型滲透汽化膜的制備及其性能研究.pdf

1、為豐富滲透汽化脫硫膜材料，本研究應(yīng)用溶解度參數(shù)理論，分析得出聚醚共聚酰胺(PEBAX)用于制備脫硫膜具有可行性，并以聚偏氟乙烯(PVDF)超濾膜為支撐層，制備了PEBAX/PVDF脫硫復(fù)合膜。熱重分析(TGA)和拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，PEBAX/PVDF具有理想的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性;掃描電鏡(SEM)結(jié)果表明，膜表面光滑致密，分離層與支撐層結(jié)合緊密。利用模擬汽油（噻吩/正庚烷）對(duì)膜進(jìn)行溶脹實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示:PEBAX均質(zhì)膜的溶脹度隨料液含硫

2、量增加而增大，并在200 min時(shí)達(dá)到溶脹平衡;PEBAX/PVDF復(fù)合膜的溶脹度略高于PEBAX均質(zhì)膜。滲透汽化實(shí)驗(yàn)考察PEBAX/PVDF復(fù)合膜的脫硫性能，結(jié)果顯示:隨料液溫度增加，總滲透通量上升，分離因子下降;隨料液含硫量增加，總滲透通量、噻吩通量以及正庚烷通量都增加，但分離因子下降。在30℃，料液含硫量1000μg·g-1時(shí)，效果最佳，分離因子為3.97，相應(yīng)總滲透通量為2.82 kg·m-2·h-1。
　　 為提高PE

3、BAX膜滲透汽化脫硫性能，制備了活性炭填充PEBAX脫硫膜。FTIR、SEM、TGA及XRD分別表征了填充膜的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部樣貌、熱穩(wěn)定性及晶形結(jié)構(gòu)。FTIR圖譜可知，填充前后，PEBAX膜的結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化;TGA分析結(jié)果顯示，活性炭的填充有助于提高PEBAX膜的熱穩(wěn)定性;XRD圖譜表明，活性炭的填充對(duì)PEBAX膜晶形結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響;SEM觀察到活性炭在膜表面沒(méi)有出現(xiàn)裸露，均勻分散在PEBAX膜內(nèi)，并且活性層與支撐層結(jié)合緊密。填充膜在溶液（

4、正庚烷/噻吩）中的溶脹程度，隨填充量增加，先增后減，在10％時(shí)達(dá)峰值。滲透汽化實(shí)驗(yàn)考察了活性炭填充量、料液溫度及料液含硫量對(duì)膜脫硫性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，料液溫度和含硫量升高，有助于提高總滲透通量，但降低分離因子;活性炭填充量的增加導(dǎo)致聚合物鏈段自由運(yùn)動(dòng)受限，自由體積分?jǐn)?shù)降低，總滲透通量降低，分離因子受吸附和擴(kuò)散的共同影響，先升高后下降，在填充量為10％時(shí)，達(dá)最大值4.69，相應(yīng)總滲透通量為1.48 kg·m-2·h-1。
　　

5、 為提高PDMS膜在汽油中的穩(wěn)定性，本研究采用超細(xì)CaCO3顆粒和納米氣相SiO2顆粒為填充材料，正硅酸乙酯為交聯(lián)劑，附加交聯(lián)法制備了PDMS填充膜。FTIR分析膜交聯(lián)情況，對(duì)比發(fā)現(xiàn)填充前后交聯(lián)官能團(tuán)未發(fā)生變化;SEM結(jié)果表明無(wú)機(jī)顆粒均勻分散在聚合物中;拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩種無(wú)機(jī)填充劑都可有效提高膜機(jī)械性能;利用Flory-Rehner理論公式計(jì)算填充膜交聯(lián)密度，以研究顆粒與聚合物的相互作用機(jī)理，及填充量對(duì)交聯(lián)密度的影響;另外，研究了P