親水性有機(jī)-無機(jī)雜化復(fù)合膜的制備及滲透蒸發(fā)性能研究.pdf

1、有機(jī)溶液脫水是目前滲透蒸發(fā)膜分離技術(shù)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，由于親水聚合物膜穩(wěn)定性較差，且在水中易溶脹而導(dǎo)致膜分離性能下降，本文采用溶膠-凝膠法制備親水性有機(jī)-無機(jī)雜化膜，有效控制膜在水中的溶脹，并采用旋轉(zhuǎn)涂敷工藝制備雜化復(fù)合膜，使雜化復(fù)合膜活性分離層的厚度控制在1～3μm，提高了雜化膜在有機(jī)水溶液中的滲透通量和分離因子。 本文第一部主要對(duì)膜分離技術(shù)，滲透蒸發(fā)分離原理、特點(diǎn)及影響因素，有機(jī)-無機(jī)雜化分離膜的研究進(jìn)展、制備方法及表征方式進(jìn)

2、行簡(jiǎn)要的概述，對(duì)有機(jī)-無機(jī)雜化膜分離性能的影響因素進(jìn)行了總結(jié)。本文第二部分主要對(duì)實(shí)驗(yàn)材料及方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的概括。本文第三部分以親水性聚合物聚乙烯醇(PVA)為有機(jī)基體，正硅酸乙酯(TEOS)為無機(jī)前驅(qū)體，戊二醛(GA)做交聯(lián)劑，采用溶膠-凝膠法制備親水性PVA/TEOS/GA雜化膜，分析雜化膜在乙醇/水溶液中的溶脹吸附性能，預(yù)測(cè)其對(duì)乙醇/水溶液的分離性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)TEOS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％，GA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％時(shí)，PVA雜化膜對(duì)乙醇/水溶

3、液的溶脹吸附性能最佳。 本文第四和第五部分以親水性聚合物聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)為有機(jī)基體，正硅酸乙酯(TEOS)，γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTEOS)，戊二醛(GA)為無機(jī)相組分和偶聯(lián)劑，采用澆注法和旋轉(zhuǎn)涂敷法制備親水性有機(jī)-無機(jī)雜化均質(zhì)膜和復(fù)合膜，分別測(cè)試雜化膜在醇/水溶液中的溶脹性能和滲透蒸發(fā)分離性能，分析無機(jī)組分含量，交聯(lián)劑，退火條件等因素對(duì)雜化膜溶脹性能及滲透蒸發(fā)分離性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)加入有機(jī)組分P

4、EG提高了PVA膜在醇/水中的滲透通量，降低膜分離因子，隨著TEOS加入，雜化膜的分離性能提高，在TEOS含量為10wt％，PVA/PEG/TEOS雜化膜的分離性能最好，加入APTEOS偶聯(lián)劑提高PVA/TEOS雜化膜的滲透通量和分離因子，在100℃溫度下退火12h的雜化膜對(duì)乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85％的乙醇/水溶液的分離性能最佳。本文第五部分還考察了料液濃度，料液溫度，料液流速等因素對(duì)滲透蒸發(fā)膜分離性能的影響，結(jié)果表明升高料液溫度，增大料液中