中孔材料填充聚二甲基硅氧烷膜用于滲透蒸發(fā)汽油脫硫.pdf

1、滲透蒸發(fā)作為新型的液體混合物分離技術(shù)，在有機混合物分離方面具有突出的技術(shù)優(yōu)勢和良好的應(yīng)用前景，具有能耗低、環(huán)境友好等優(yōu)點。滲透蒸發(fā)過程的優(yōu)劣主要取決于滲透蒸發(fā)膜的性能，因而選擇分離性能良好的膜材料是滲透蒸發(fā)研究的核心內(nèi)容之一。
　　 本文選擇正辛烷/噻吩組成的模擬汽油作為有機混合物的代表物系，選用聚二甲基硅氧烷(PDMS)為有機膜材料，分別制備了MCM-41分子篩、TiO2納米管(TNT)兩種中孔材料填充聚二甲基硅氧烷(PDMS

2、)膜為活性層，聚砜(PS)超濾膜為支撐層的復合膜，分離性能相對于未填充的PDMS/PS復合膜有了明顯改善。同時優(yōu)化了制膜配方和滲透蒸發(fā)分離工藝。采用比表面積(BET)及孔徑分布測試、紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、熱重分析(TGA)等多種方法對無機材料和膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物理化學性質(zhì)進行了表征。采用正電子湮沒壽命譜儀(PALS)測試了均質(zhì)膜干態(tài)條件下自由體積分數(shù)和自由體積孔穴半徑。
　　 制備了MCM-41填充的PDMS

3、/PS復合膜分離正辛皖/噻吩混合物，考察了不同MCM-41填充量、操作溫度、雷諾數(shù)對膜的滲透蒸發(fā)性能的影響，同時考察了不同MCM-41填充量對膜吸附溶脹性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MCM-41填充量為5 wt％的PDMS雜化膜對噻吩含量為1300 ppm的原料液，在303 K，流速為40 L/h時，綜合分離性能達到最佳，此時通量為9.43 kg/(m2h)，富集因子為3.95。
　　 制備了TNT填充的PDMS/PS復合膜分離正辛烷/