金屬離子負(fù)載聚醚共聚乙酰胺(PEBAX)膜的制備及滲透汽化分離噻吩研究.pdf

1、近年來(lái)，環(huán)境污染的加重及環(huán)保意識(shí)的提高，使得研發(fā)出經(jīng)濟(jì)有效的汽油脫硫方法迫在眉睫，滲透汽化脫硫技術(shù)越來(lái)越得到重視。
　　本研究選擇聚醚共聚乙酰胺（PEBAX2533）作為膜的分離層材料，以聚丙烯腈超濾膜(PAN)為支撐層，分別以納米氣相SiO2(n-SiO2)、微米固體SiO2(μ-SiO2)以及Ag+修飾的微米固體SiO2(Ag+-SiO2)顆粒作為填充材料，制備填充型復(fù)合膜;并采用浸漬法制備了Ag+、Mn2+負(fù)載復(fù)合膜。分別進(jìn)

2、行了溶脹和滲透汽化實(shí)驗(yàn)，旨在分離模擬汽油正庚烷/噻吩中的噻吩。
　　利用FTIR、XRD以及SEM，對(duì)μ-SiO2和Ag-SiO2顆粒的形貌特征進(jìn)行了表征，F(xiàn)TIR和XRD分析結(jié)果表明:Ag+成功負(fù)載于μ-SiO2顆粒上，SEM分析顯示所制備的顆粒為形狀規(guī)則的球體，直徑約為200nm。膜的SEM結(jié)果顯示，顆粒均勻分散于膜的分離層中，無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象，復(fù)合膜的分離層與支撐層相容性良好，結(jié)合緊密。
　　負(fù)載實(shí)驗(yàn)證明了Ag+、Mn2+成

3、功負(fù)載于PEBAX/PAN復(fù)合膜上。溶脹實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，填充型復(fù)合膜及Ag+、Mn2+負(fù)載復(fù)合膜對(duì)噻吩都具有良好的溶解、吸附能力，膜的溶脹度與料液溫度、噻吩含量以及填充量有關(guān)，溶脹度隨著溫度的升高及噻吩含量的增高而增大;當(dāng)Ag+-SiO2顆粒填充量為8wt％時(shí)，填充型復(fù)合膜的溶脹度達(dá)到最大。滲透汽化實(shí)驗(yàn)對(duì)膜分離噻吩的能力進(jìn)行了考察，結(jié)果表明:隨著料液溫度及噻吩含量的增加，總滲透通量增大，分離因子下降;在30℃、待分離液噻吩濃度為1000μ

4、g·g-1條件下，Ag+-SiO2填充型復(fù)合膜的填充量為8wt％時(shí)，分離效果最好，總滲透通量為5.627kg· m-2· h-1，對(duì)應(yīng)的分離因子為3.78; Ag+和Mn2+負(fù)載復(fù)合膜的通量分別為7.5kg·m-2·h-1、7.7 kg·m-2·h-1，相應(yīng)的分離因子都為3.7。
　　綜上所述，Ag+-SiO2填充型復(fù)合膜和Ag+、Mn2+負(fù)載復(fù)合膜，有效改善了膜的分離效果。其中，同等實(shí)驗(yàn)條件下，Mn2+負(fù)載復(fù)合膜的分離效果最優(yōu)。