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渗透汽化(PV)是一种新型的液体混合物分离纯化技术,理论上适用于一切液体混合物的分离,具有高效、过程简单、能耗低、绿色清洁等特点。膜材料是PV之关键,决定了分离体系和分离效率。酚酞侧基聚芳醚酮(PEK-c)是一种常用的高分子膜材料,具有耐高温、机械强度高、成膜性好等特点,然而其较差的渗透性限制了在PV中的应用。为此,论文采用金属有机框架化合物(MOFs)纳米粒子填充PEK-c以制备高渗透性渗透汽化膜材料,并考察MOFs填充对复合膜结构和PV性能的影响,探究其内在的作用机理。主要研究内容如下:(1)ZIF-8纳米粒子填充PEK-c纳米复合膜的制备与纯化甲基叔丁基醚(MTBE)的性能研究。通过水热法合成了粒径为20-40 nnm的ZIF-8纳米粒子,随后按一定质量比例与PEK-c高分子溶液进行混合,经平板流延法制备得到一系列PEK-c/ZIF-8纳米复合膜。对所制纳米复合膜的形貌、微观结构、物化性能进行了表征,考察ZIF-8填充量的影响规律。测试了复合膜的PV脱除MTBE溶液中少量水和甲醇的分离性能,探究ZIF-8的作用机理。(2)ZIF-67纳米粒子填充PEK-c纳米复合膜的制备与乙醇脱水性能研究。在PEK-c/ZIF-8纳米复合膜的研究基础上,合成了粒径为700 nm的ZIF-67纳米粒子,制备了不同填充比的PEK-c/ZIF-67纳米复合膜。表征了所制复合膜的形貌、微观结构和物化性质,测试了复合膜的乙醇渗透汽化脱水性能,考察了 ZIF-67 填充量的影响规律。研究发现:ZIFs纳米粒子的引入增加了 PEK-c膜的扩散通道,与PEK-c间形成了界面孔道,显著地提高膜内部的空穴体积,形成发达的网络传输通道,增加了膜的渗透通量;并对优先透过组分表现出了一定的优先吸附性,提升了膜表面的粗糙度和亲水性,增加了膜材料对水和甲醇的选择性;在低MOFs填充量下,复合膜的渗透通量和选择性同时增加,展现了优异的PV性能,具有良好的应用前景。