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液膜作为新型分离技术始于上世纪60年代,支撑液膜由于其具有传质速率高与选择好等特点,受到广泛关注,但是其不稳定性阻碍了支撑液膜的推广应用。本研究将室温离子液体和支撑液膜相结合,构成新型离子液体“充填型”支撑液膜,提高分离过程稳定性,发展新型离子液体支撑液膜的理论与方法。离子液体“充填型”支撑液膜利用常温常压下,室温离子液体无可测蒸汽压、粘度高等特点,避免膜液挥发,提高支撑膜液本身的稳定性。使用蒸汽渗透方式完成膜分离操作,采用气相进料方式,避免了膜液和“膜外”的液体直接接触产生的乳化流失现象。根据离子液体的亲疏水特性,选择支撑液膜的多孔支撑基膜,增强膜液和支撑体间相互作用。同时利用微孔产生的毛细管力提高对跨膜压差的耐受力,阻止膜液向膜外“流失”。此外,通过适当选择阳离子、阴离子及其取代基,明显改变离子液体的物理化学特性,可以根据实际需要设计合适的离子液体。本文分别使用[C4mim][PF6]、[C6mim][PF6]、[C4mim][BF4]、[C6mim] [BF4]、[C8mim][BF4]、[4-Mebupy][BF4]、[3-Mebupy][BF4]作为膜液、聚偏二氟乙烯超滤膜作为支撑载体,成功制备离子液体“充填型”支撑液膜,并对苯/环己烷混合物进行了蒸汽渗透分离实验。实验结果表明,该膜对苯/环己烷混合物具有一定的分离效果,苯优先透过膜,温度或原料液中苯浓度升高均会导致分离因子下降,渗透通量上升。30℃下,利用[3-Mebupy][BF4]离子液体支撑液膜(Supported Ionic Liquid Membrane, SILM)分离等体积配比的苯和环己烷混合物,分离因子可达32.85,渗透通量11.4g/m2·h。利用[C4mim][PF6]SILM分离苯和环己烷混合物连续运行225小时分离性能稳定。本文使用溶解—扩散模型对实验结果进行了模拟,预测值与实验值变化规律一致,为离子液体选择提供了一定的理论依据。在分离类似共沸体系时,使用离子液体支撑液膜进行蒸汽渗透分离过程,具有良好应用前景。