【摘 要】
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乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的合成化工原料。常规的采用催化裂化烷烃和低温蒸馏技术来生产和分离烯烃是一种高能耗的分离过程。基于银离子为载体的促进传递膜可以明显提高烯
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乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的合成化工原料。常规的采用催化裂化烷烃和低温蒸馏技术来生产和分离烯烃是一种高能耗的分离过程。基于银离子为载体的促进传递膜可以明显提高烯烃的分离选择性。
本论文采用共混和反相微乳液聚合两种方法来制备银离子固载促进传递膜。在共混法中,以AgBF4为丙烯载体,将其溶于含有TiO2溶胶的聚氧乙烯(PEO)制膜液中,采用溶胶-凝胶法制备了含有TiO2纳米粒子的固态PEO-银盐复合聚电解质膜。红外光谱(FTIR)结果显示Ag+已接入到膜内,差示扫描量热(DSC)和X射线衍射(XRD)结果显示掺杂无机TiO2纳米粒子和.AgBF4后,PEO的结晶性明显下降,扫描电子显微镜(SEM)结果发现Ag+和TiO2粒子在膜内均匀分布,呈小球状;当PEO溶液浓度为6％,TiO2含量为24％,AgBF4与PEO的质量比3:1时,得到较为理想的促进传递膜,该膜对丙烯的渗透通量为18Barrer(1Barrer=1×10-10 cm3(STP)·cm/cm2·s·cmHg),C3H6/C3H8的分离因子达到19,复合膜的稳定性研究结果显示,经过196h后,膜对C3H6/C3H8的分离因子下降到5.4。在反相微乳液聚合法中,利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,F-127或Tw-80为乳化剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,加入AgBF4进行聚合。FHR结果显示Ag+已接入到膜内,XRD结果显示AgBF4的加入,使PMMA-PHEMA膜的结晶性下降,SEM结果显示AgBF4相均匀的分布在膜中,呈小球状;当MMA:HEMA=1:1,乳化剂用量为单体用量的6.25％,水用量为单体用量的5％,AgBF4与单体质量比分别为1:20(F-127为乳化剂)和1:30(Tw-80为乳化剂)时,得到的银离子固载膜对C3H6/C3H8的分离因子最佳,分别为5.103和4.334。
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