聚酰亞胺-聚丙烯復(fù)合納濾膜及其過程應(yīng)用研究.pdf

1、耐溶劑納濾膜將膜技術(shù)從水溶液體系推廣至有機溶劑體系,拓寬了膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,采用界面聚合法制備的復(fù)合納濾膜具有更好的綜合性能。因此,本文將采用界面聚合法制備聚酰亞胺/聚丙烯(PI/PP)復(fù)合納濾膜。
　　首先,合成并提純了有機相單體均苯四甲酰氯(BTAC)。采用丙烯酰胺接枝法對PP膜表面進行親水改性,考察了硝酸的濃度、接枝時間以及水解時間對親水效果的影響。并且選定了較優(yōu)的親水化條件,在此條件下,膜的接枝率達(dá)到1147μg/cm2,

2、接觸角由127°降至47°,而膜的純水通量、拉伸強度及斷裂伸長率影響均不大。
　　其次,以親水改性的PP膜為基膜,以BTAC和間苯二胺(MPDA)為有機相單體和水相單體,采用界面聚合法制備了PI/PP復(fù)合納濾膜,通過SEM和FTIR分別來表征膜結(jié)構(gòu)和膜材料中所含的基團,以膜對1g/LNa2SO4溶液的水通量和對Na2SO4截留率為評定指標(biāo),考察了MPDA濃度、BTAC濃度、亞胺化試劑種類以及相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基氯化銨(TBAC)的影

3、響。隨MPDA濃度增加,水通量先減小,后趨于穩(wěn)定;截留率先增加,后趨于穩(wěn)定。隨BTAC濃度增加,水通量先減小,后略有增加;截留率先增加,后略有減小。亞胺化試劑中以2-甲基吡啶為催化劑時,膜表面均勻致密,帶來膜的性能更好。當(dāng)在水相中加入TBAC以后,促進了水相中單體向有機相的轉(zhuǎn)移,所制備的功能層厚度增加,且均勻致密,因此復(fù)合膜具有較好的分離性能液。在0.5MPa過膜壓差下,水通量約為11.89L?m-2?h-1,截留率約為92.86％。<

4、br>　　隨后,考察了納濾復(fù)合膜對各種溶劑的耐受性能,實驗中使用了7種常用有機溶劑,從浸泡后復(fù)合膜對1g/LNa2SO4水溶液中Na2SO4的截留率變化來看,所制備的納濾復(fù)合膜具有良好的耐溶劑性能。
　　最后,考察了此有機溶劑納濾膜的過程應(yīng)用。處理大豆油占25wt%的大豆油/正己烷體系時,隨過膜壓差增加,膜的透過能力線性上升,而截留率幾乎不變。在1.1MPa過膜壓差下,透過通量為10.43L?m-2?h-1,膜對大豆油的截留率達(dá)到

5、92.40%,滲透液中大豆油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1.9%。濃縮環(huán)丁砜濃度為1%的水溶液時,隨過膜壓差增加,膜的透過能力也線性上升,而截留率幾乎不變。在1.1MPa過膜壓差下,透過通量為12.35L?m-2?h-1,膜對環(huán)丁砜的截留率為84.31%,透過液的COD值為90mg/L(<100mg/L),透過液可以達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn).。通過膜70h長期運行試驗可知,膜具有較好的分離穩(wěn)定性,同時膜本身也具有穩(wěn)定性。這說明了該復(fù)合膜在有機物濃縮、有機溶劑