一种壳聚糖-MOF杂化膜用于渗透汽化脱水

来源 :第九届全国膜与膜过程学术报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hx147852
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  节能减排是当今社会可持续发展的必由之路.乙醇在石油化工、精细化工、生物医药等有着广泛应用,其纯度要求也不相同,因而乙醇脱水是一个非常重要的工艺过程.渗透汽化膜技术由于其固有发能耗低、排污少、不引入第三组分等有,与传统分离方法相比,在有机溶剂脱水等领域有其特殊的优越性.壳聚糖(CS)是一种廉价易得的天然高分子,其分子结构中含有大量亲水性羟基和氨基,并具有较高的机械强度,是一种常用的亲水性膜材料.金属有机骨架(MOFs)是利用有机配体与金属离子间的金属-配体络合作用而自主装形成的超分子微孔网络结构的一种类沸石材料.本文采用旋涂法制备了壳聚糖-MOF杂化膜并对其渗透汽化乙醇脱水进行了研究.对制备的样品进行了XRD,FT-IR,SEM,TGA和纳米压痕表征.SEM表征显示其膜厚约为1μm.渗透汽化性能研究表明相比较纯的CS,渗透通量和分离因子都得到提高.此外对操作条件:进料浓度、操作温度等也进行了考察.
其他文献
盐酸羟胺是一种重要的化工产品,在化工、医药等诸多行业均有广泛的应用。传统生产工艺普遍存在工艺复杂、成本高、后处理麻烦、收率低等问题。而酮肟水解反应是一种常见盐酸羟胺合成方法,因反应是一个热力学受限反应,反应的平衡转化率较低,所以一直没有得到应用。本课题组将肟水解反应与渗透汽化技术相结合提出肟水解反应-渗透汽化耦合过程生产盐酸羟胺的路线,通过在线移除酮,提高了肟水解的转化率。针对肟水解反应液涉及较高
通过在合成液中添加晶化促进剂(CIAs),在大孔氧化铝管表面合成了具有不同表面结构的分子筛膜.研究发现,合成液中晶化促进剂的加入,会更多地影响分子筛膜表面的粗糙程度而不是膜厚.因此,根据Wenzel模型和Cassie-Baxter方程,膜的亲水性发生变化,进而影响乙醇脱水的通量.SEM、接触角测试以及渗透汽化测试将膜表面结构、亲水性和通量相关联.本工作研究了晶化促进剂的添加含量以及相应的合成时间对
共价有机骨架(COF)具有高度有序且低密度的结构、高比表面积、高稳定性等优点,在诸多领域得到广泛应用.本研究将SNW-1型COF材料引入高分子海藻酸钠(SA)中制备杂化膜用于渗透蒸发乙醇脱水.由于SNW-1与铸膜液溶剂之间显著的密度差,慢速溶剂挥发成膜过程中大部分SNW-1颗粒上浮并富集到膜表面,形成非对称分布结构.表面富集的SNW-1使杂化膜的表面亲水性和水分子吸附能力提高;SNW-1多孔的结构
膜蒸馏(MD)是使用疏水微孔膜作为核心部件的膜分离过程,在海水和苦咸水淡化、超纯水制备等多个方面有着广泛的应用前景.膜蒸馏用膜在长期运行过程中由于发生浸润问题而导致分离效果下降,因此开发制备疏水性膜材料至关重要.本研究利用疏水性纳米SiO2粒子在膜表面构建微纳米结构,提高表面疏水性和改善复合膜机械性能,得到超疏水膜.采用溶胶-凝胶法制备了124 nm、195 nm、272 nm、322 nm等粒径
燃料乙醇具有可再生、燃烧清洁等特点,可替代石油等不可再生能源,具有广阔的应用前景.渗透汽化膜分离技术是一种低能耗、无污染的新型高效分离技术,在燃料乙醇制备的过程中发挥着重要的作用.全硅MFI分子筛膜的孔径约为0.55 nm,且具有很强的疏水性,在乙醇/水混合物的分离过程中表现出良好的乙醇优先透过性,受到人们的普遍关注.然而,目前MFI分子筛膜在乙醇/水体系渗透汽化过程中分离性能出现明显的衰减,严重
膜接触器吸收技术可有效解决CO2捕集问题,但在使用过程中疏水微孔膜易被吸收剂润湿,使得传质速率大大降低。本研究着重于膜润湿现象,提出合理的假设,并通过实验验证探讨膜润湿规律。通过DEA液滴在PVDF平板膜表面铺展实验(如图1)过程中液滴体积缩小的现象,对液体侵入膜孔有一个基本认识。为进一步探讨膜润湿机理,膜润湿实验(包括单侧润湿和双侧润湿)被进行,以CO2吸收剂DEA和PG为介质,将疏水微孔膜(P
会议
芳烃/烷烃混合物的分离是石油工业中最重要也是最具有挑战性的课题,采用渗透汽化法分离芳烃/烷烃混合物具有潜在的应用价值.有机/无机杂化膜被认为是最具发展前景的渗透汽化膜材料.水滑石类化合物(LDHs)是一类具有层状结构的新型无机功能材料,具有层间阴离子的可交换性、微孔结构和记忆效应.水滑石其自身结构的特点赋予了其潜在的应用性能.本研究采用超支化聚合物(HBP) Boltom W3000作为连续相,向
受生物膜水通道蛋白结构和功能启发,本研究制备了含疏水纳米孔的二维片状ZIF-L并掺杂到海藻酸钠中制备杂化膜,用于渗透蒸发乙醇脱水.ZIF-L孔径为3.4(A),介于水分子和乙醇分子动力学直径之间,因而可以发挥筛分效果.ZIF-L在膜基质中平行排列,形成典型的砖泥结构,强化了孔的快速水通道及筛分效果.同时本研究制备了孔道结构与ZIF-L相似的ZIF-8颗粒及对应的杂化膜作为对比,发现同等条件下,多孔
对氧化石墨烯-聚醚嵌段酰胺(GO-PEBA)复合膜应用于渗透汽化分离丁醇水溶液进行了研究,考察了氧化石墨烯对复合膜机械性能、溶胀性能以及渗透汽化性能的影响.利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)等对氧化石墨烯的形貌特征以及结构特征进行了检测;利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、差热分析仪(DSC)
在苯/环己烷共沸物的渗透汽化分离过程中,膜材料是关键因素.由于水性聚氨酯(WPU)具有成膜性能好、结构设计性强、绿色环保等优点,在苯/环己烷分离研究领域有很大的应用前景.但是,单纯通过调节水性聚氨酯的分子结构往往只能获得相对比较有限的分离效果.以聚合物膜为基础,与无机纳米材料共同构建新型复合材料分离膜是克服单一聚合物膜分离性能不足的有效手段.在本研究中,我们利用氧化石墨烯(GO)与WPU通过物理共