【摘 要】
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随着石油资源的过度消耗和人们对环境保护意识的不断增强,生物燃料乙醇的开发和利用越来越受到重视.乙醇发酵是典型的产物抑制过程,渗透汽化-发酵耦合技术可以有效地将发酵液中的乙醇原位分离出来,以实现乙醇的连续有效生产.渗透汽化-耦合技术的关键是选用的膜材料,所以对新型膜材料的研发变得尤为重要.本课题组研发了PVTES 优先透醇复合膜,分离9wt％乙醇/水溶液,渗透通量为5000-10000g/(m2·h
【机 构】
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北京化工大学膜分离过程与技术北京市重点实验室,北京,100029
【出 处】
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第七届京津地区研究生膜技术论坛暨北京膜学会换届大会
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随着石油资源的过度消耗和人们对环境保护意识的不断增强,生物燃料乙醇的开发和利用越来越受到重视.乙醇发酵是典型的产物抑制过程,渗透汽化-发酵耦合技术可以有效地将发酵液中的乙醇原位分离出来,以实现乙醇的连续有效生产.渗透汽化-耦合技术的关键是选用的膜材料,所以对新型膜材料的研发变得尤为重要.本课题组研发了PVTES 优先透醇复合膜,分离9wt％乙醇/水溶液,渗透通量为5000-10000g/(m2·h),分离因子达到5 左右.PVTES 复合膜渗透通量比常见的PDMS 优先透醇膜高1～2 个数量级,而分离因子并没有得到突破.为进一步提高PVTES 膜的优先透醇性能,本文选择含柔性链段的二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)、羟基硅油(HSO)分别对刚性的PVTES 高聚物进行改性.采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测试、红外光谱分析(FTIR)和核磁质谱(29SiNMR)等方法对PVTES-X(PVTES-DMDES、PVTES-HSO)复合膜的物化结构进行了表征.同时,通过PVTES-X 复合膜渗透汽化分离低浓度乙醇/水溶液的实验,探究了两种类型PVTES-X 复合膜的优先透醇机理.结果表明：PVTES-X 膜物化结构完整,且具有良好的优先透醇性能.其中,PVTES-X 复合膜分离9wt％的乙醇/水溶液,其渗透通量与PVTES 膜的相近,但PVTES-DMDES 和PVTES-HSO 复合膜的分离因子为6-7,比PVTES 复合膜的分离因子高.总之,PVTES-X 膜进一步提高了PVTES 膜的优先透醇性能.
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