【摘 要】
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本工作以低传质阻力、高机械性能的陶瓷中空纤维为支撑体,通过浸渍提拉的方法将疏水亲醇的聚醚共聚酰胺(PEBA)材料涂覆到其外表面制备得到PEBA陶瓷中空纤维复合膜并考察其在可再生燃料(如丁醇)回收中的应用.通过调控涂膜液参数(涂膜液粘度、涂膜液中PEBA含量等)得到渗透汽化性能最优的复合膜,其在丁醇水体系中回收丁醇的分离因子为21且通量高达4196g/m2h.在200 h的连续操作中,PEBA陶瓷中
【机 构】
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南京工业大学化工学院,南京,210000
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本工作以低传质阻力、高机械性能的陶瓷中空纤维为支撑体,通过浸渍提拉的方法将疏水亲醇的聚醚共聚酰胺(PEBA)材料涂覆到其外表面制备得到PEBA陶瓷中空纤维复合膜并考察其在可再生燃料(如丁醇)回收中的应用.通过调控涂膜液参数(涂膜液粘度、涂膜液中PEBA含量等)得到渗透汽化性能最优的复合膜,其在丁醇水体系中回收丁醇的分离因子为21且通量高达4196g/m2h.在200 h的连续操作中,PEBA陶瓷中空纤维复合膜表现出很好的稳定性.还研究了该复合膜在ABE(丙酮-丁醇-乙醇)发酵模拟体系中回收丁醇的性能.测试结果表明该膜同样表现出良好的渗透汽化回收丁醇的性能.在此基础上,本工作通过引入疏水的金属有机骨架(MOFs)材料制备得到混合基质膜,并考察了不同MOFs掺杂量对混合基质膜的形貌和表面性质的影响,优化膜结构以进一步提高复合膜的渗透汽化透醇性能.
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有机/无机复合膜可以结合有机材料与无机材料二者的优点,在克服trade-off效应方面具有巨大潜力,无机粒子的种类是影响有机-无机复合膜性能的关键因素之一.金属有机骨架(MOFs)作为一种新兴的多孔晶体材料,因其具有与聚合物相容性好、孔隙率高、孔径可调、粒径可控等特点,引起了分离膜领域的广泛关注.然而MOFs本身的机械性能较低,需要将其负载在某种基底上才能制备成膜,所以制备方法对其分离性能具有较大
氧化石墨烯(graphene oxide,GO)膜具有优异的物质选择性与传输渗透性,使得氧化石墨烯膜在海水淡化、离子分离、渗透汽化等领域具有重要的应用价值。在这些水环境中的应用,氧化石墨烯膜在水溶液中的稳定性至关重要。但由于氧化石墨烯表面富含氧化基团,氧化石墨烯片层表面的羟基和环氧基会与水形成氢键导致水合排斥,并且片层边缘带负电的羧基会引起片层间的负静电排斥,导致氧化石墨烯膜在水中会分解,稳定性非
选择透过性膜是膜技术的核心，为提高膜技术的应用效率和竞争力，膜应同时具有高渗透通量、高选择性和高稳定性，三个指标分别决定膜的处理能力、分离效率及使用寿命。然而对于目前广泛使用的高分子膜材料，其渗透通量和选择性与稳定性之间存在此消彼长的trade-off效应。该现象的产生原因来自两方面：(1)高分子膜材料渗透性与选择性之间相互制约；(2)膜超薄化导致的膜缺陷及低稳定性。目前所使用的大部分膜材料均非均
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