基于MMT有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化滲透汽化膜的制備與應(yīng)用.pdf

1、滲透汽化作為一種新型分離技術(shù)，用于結(jié)構(gòu)相近的有機(jī)/有機(jī)混合體系分離具有重要的節(jié)能和環(huán)保意義。本文合成了聚甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸P(MMA—co—AA)/蒙脫土(MMT)雜化材料制備成滲透汽化膜用于分離二甲苯異構(gòu)體。研究了膜材料與二甲苯異構(gòu)體之間的相互作用及其對(duì)滲透汽化性能的影響，并運(yùn)用溶解擴(kuò)散機(jī)理對(duì)膜的性能進(jìn)行了討論。 論文首先利用離子交換法對(duì)MMT進(jìn)行有機(jī)化改性，得到疏水性更強(qiáng)的蒙脫土。采用改性MMT和過(guò)硫酸鉀(K282O3)

2、作為氧化還原引發(fā)劑引發(fā)的乳液插層聚合法得到了聚甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸/蒙脫土(P(MMA—co—AA)/MMT)納米復(fù)合材料。由XRD和FTIR證明了鈉基蒙脫土被成功有機(jī)化，蒙脫土片層在P(MMA—co—AA)共聚物基質(zhì)中存剝離狀形態(tài)存在，證明了雜化材料中無(wú)機(jī)物與高分子鏈之間相互作用的存在，由TGA進(jìn)一步證明了該雜化材料的熱穩(wěn)定性得到了提高。 選取了五個(gè)不同無(wú)機(jī)含量的P(MMA—co—AA)/MMT雜化物(0、2、6、8、10w

3、t％)制成滲透汽化膜，考察其在二甲苯體系中的溶脹性能，并利用擴(kuò)散系數(shù)公式計(jì)算了不同二甲苯在膜內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)，結(jié)果表明對(duì)二甲苯在膜中的擴(kuò)散系數(shù)大于鄰二甲苯在膜中的擴(kuò)散系數(shù)，發(fā)現(xiàn)該滲透汽化為擴(kuò)散控制過(guò)程。通過(guò)考察雜化膜無(wú)機(jī)含量、過(guò)程操作溫度和料液濃度等三個(gè)因素對(duì)雜化膜分離二甲苯異構(gòu)體滲透汽化性能的影響，發(fā)現(xiàn)雜化膜的滲透汽化性能優(yōu)于純的P(MMA—co—AA)膜，無(wú)機(jī)含量為6wt％時(shí)分離因子達(dá)到最大值1.314，滲透通量和分離因子不僅與雜化膜和