高交聯(lián)溫度下聚二甲基硅氧烷/聚醚砜滲透汽化復合膜的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-07-17 08:58
以聚醚砜(PES)平板多孔膜為支撐層,聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜為分離層,在高溫交聯(lián)條件下制備了PDMS/PES滲透汽化復合膜。用掃描電鏡對復合膜形貌進行了表征,復合膜表面平整、致密,分離層與支撐層外表面結合緊密。研究了PDMS質量分數(shù)對膜產(chǎn)生最高衍射峰時對應的2θ值、水與乙醇的接觸角以及以10%(質量分數(shù))乙醇水溶液為料液,30℃下復合膜滲透汽化分離性能的影響。結果表明:隨著PDMS含量的增加,產(chǎn)生最高衍射峰時對應的2θ值先增大后減小。當PDMS含量為15%(wt,質量分數(shù),下同)時,PDMS/PES復合膜有良好的疏水性和親醇性,PDMS/PES復合膜的分離因子最大,最大值為4.60,對應的滲透通量為10325.54g/(m2·h),分離指數(shù)出現(xiàn)最大值為47483.02。因此,15%PDMS條件下制備的PDMS/PES復合膜綜合性能最好。
【文章來源】:化工新型材料. 2017,45(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖2PDMS/PES復合膜(a)和PES支撐層膜(b)的XRD譜圖
一個衍射峰。圖2PDMS/PES復合膜(a)和PES支撐層膜(b)的XRD譜圖圖3顯示了在2θ=11~13°之間,PDMS含量對于產(chǎn)生最高衍射峰時對應的2θ值的影響。由圖可知,PDMS含量從15%增加到25%,2θ值逐漸增大,根據(jù)布拉格方程2dsinθ=nλ,分子鏈間距逐漸減小,膜越來越致密,疏水性逐漸減弱;PDMS含量從25%增加到35%,2θ值逐漸減小,分子鏈間距逐漸變大,膜越來越疏松,疏水性逐漸增強。圖3PDMS含量對于產(chǎn)生最高衍射峰時對應的2θ角度值的影響(2θ=11~13°)2.3接觸角分析圖4顯示了PDMS含量對于水和乙醇在PDMS/PES復合膜表面接觸角大小的影響。由圖可知,隨著PDMS含量的增加,水在PDMS/PES復合膜表面的接觸角值先減小后增大,疏水性先減弱后增強,此規(guī)律與圖3結論正好一致。當PDMS含量為30%時,水在PDMS/PES復合膜表面的接觸角最小,為96.62°。當PDMS含量為15%時,有最大值,為110.13°,說明膜表面的疏水性達到最好水平。隨著PDMS含量的增加,乙醇在PDMS/PES復合膜表面的接觸角值先增大后減小,當PDMS質量分數(shù)為30%時,有最大值30.12°。當PDMS含量為15%時,有最小值26.23°。當PDMS含量為15%,水在PDMS/PES復合膜表面的接觸角值最大,乙醇在PDMS/PES復合膜表面的接觸角值最·47·
化工新型材料第45卷小,因此,說明15%PDMS制備的PDMS/PES復合膜的疏水性和親醇性最好。圖4PDMS含量對于水和乙醇在PDMS/PES復合膜表面接觸角大小的影響2.4滲透汽化分析圖5顯示了PDMS含量對于PDMS/PES復合膜滲透通量和分離因子的影響。由圖可知,PDMS/PES復合膜的滲透通量和分離因子的變化趨勢是相反的。而且隨著PDMS含量的變化,滲透通量和分離因子的變化是復雜的,沒有呈現(xiàn)出一個線性的變化,造成此種情況的原因可能是膜厚度的細微差別以及膜本身交聯(lián)程度的不同。當PDMS含量為30%時,PDMS/PES復合膜的滲透通量最大,其最大值為11101.89g/(m2·h),對應的分離因子為2.81。當PDMS含量為15%時,PDMS/PES復合膜的分離因子最大,為4.60,對應的滲透通量為10325.54g/(m2·h)。圖5PDMS含量對于PDMS/PES復合膜通量和分離因子的影響圖6顯示了PDMS含量對于PDMS/PES復合膜分離指數(shù)的影響。由圖可知,PDMS/PES復合膜的分離指數(shù)隨著PDMS含量的增加而變化,PSI值圖6PDMS含量對于PDMS/PES復合膜分離指數(shù)的影響先減小后增大,然后又減校PDMS含量為15%,分離指數(shù)出現(xiàn)最大值,PSI值為47483.02,說明15%PDMS制備的PDMS/PES復合膜滲透汽化性能最好。表1對比了自制復合膜與其他已經(jīng)公開的復合膜的關鍵性能數(shù)據(jù)。由表可知,自制復合膜的滲
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PDMS/PVDF優(yōu)先透有機物滲透汽化復合膜的制備[J]. 李珊,汪朝暉,汪效祖. 化工新型材料. 2014(01)
[2]PDMS/PVDF復合膜滲透汽化分離乙酸/水體系的性能研究[J]. 洪厚勝,由濤,陳龍祥,張慶文. 化工新型材料. 2010(10)
[3]PDMS/PES中空纖維滲透汽化復合膜的制備[J]. 李冰冰,許振良,鄭忠生,孫德,李然. 膜科學與技術. 2009(05)
[4]PDMS/PSF中空纖維滲透汽化復合膜制備的研究[J]. 李冰冰,許振良,孫德,李然. 化工新型材料. 2009(01)
[5]疏水白炭黑填充PDMS-PA復合膜的滲透汽化性能[J]. 王任,湯曉玉,楊晶,石爾,肖澤儀. 有機硅材料. 2007(02)
碩士論文
[1]PDMS/PVDF中空纖維復合膜滲透蒸發(fā)回收處理煤化工廢水中酚[D]. 楊樹人.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]聚醚砜/聚酰亞胺合金納濾膜的制備研究[D]. 張倩茹.東北林業(yè)大學 2009
本文編號:3287862
【文章來源】:化工新型材料. 2017,45(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖2PDMS/PES復合膜(a)和PES支撐層膜(b)的XRD譜圖
一個衍射峰。圖2PDMS/PES復合膜(a)和PES支撐層膜(b)的XRD譜圖圖3顯示了在2θ=11~13°之間,PDMS含量對于產(chǎn)生最高衍射峰時對應的2θ值的影響。由圖可知,PDMS含量從15%增加到25%,2θ值逐漸增大,根據(jù)布拉格方程2dsinθ=nλ,分子鏈間距逐漸減小,膜越來越致密,疏水性逐漸減弱;PDMS含量從25%增加到35%,2θ值逐漸減小,分子鏈間距逐漸變大,膜越來越疏松,疏水性逐漸增強。圖3PDMS含量對于產(chǎn)生最高衍射峰時對應的2θ角度值的影響(2θ=11~13°)2.3接觸角分析圖4顯示了PDMS含量對于水和乙醇在PDMS/PES復合膜表面接觸角大小的影響。由圖可知,隨著PDMS含量的增加,水在PDMS/PES復合膜表面的接觸角值先減小后增大,疏水性先減弱后增強,此規(guī)律與圖3結論正好一致。當PDMS含量為30%時,水在PDMS/PES復合膜表面的接觸角最小,為96.62°。當PDMS含量為15%時,有最大值,為110.13°,說明膜表面的疏水性達到最好水平。隨著PDMS含量的增加,乙醇在PDMS/PES復合膜表面的接觸角值先增大后減小,當PDMS質量分數(shù)為30%時,有最大值30.12°。當PDMS含量為15%時,有最小值26.23°。當PDMS含量為15%,水在PDMS/PES復合膜表面的接觸角值最大,乙醇在PDMS/PES復合膜表面的接觸角值最·47·
化工新型材料第45卷小,因此,說明15%PDMS制備的PDMS/PES復合膜的疏水性和親醇性最好。圖4PDMS含量對于水和乙醇在PDMS/PES復合膜表面接觸角大小的影響2.4滲透汽化分析圖5顯示了PDMS含量對于PDMS/PES復合膜滲透通量和分離因子的影響。由圖可知,PDMS/PES復合膜的滲透通量和分離因子的變化趨勢是相反的。而且隨著PDMS含量的變化,滲透通量和分離因子的變化是復雜的,沒有呈現(xiàn)出一個線性的變化,造成此種情況的原因可能是膜厚度的細微差別以及膜本身交聯(lián)程度的不同。當PDMS含量為30%時,PDMS/PES復合膜的滲透通量最大,其最大值為11101.89g/(m2·h),對應的分離因子為2.81。當PDMS含量為15%時,PDMS/PES復合膜的分離因子最大,為4.60,對應的滲透通量為10325.54g/(m2·h)。圖5PDMS含量對于PDMS/PES復合膜通量和分離因子的影響圖6顯示了PDMS含量對于PDMS/PES復合膜分離指數(shù)的影響。由圖可知,PDMS/PES復合膜的分離指數(shù)隨著PDMS含量的增加而變化,PSI值圖6PDMS含量對于PDMS/PES復合膜分離指數(shù)的影響先減小后增大,然后又減校PDMS含量為15%,分離指數(shù)出現(xiàn)最大值,PSI值為47483.02,說明15%PDMS制備的PDMS/PES復合膜滲透汽化性能最好。表1對比了自制復合膜與其他已經(jīng)公開的復合膜的關鍵性能數(shù)據(jù)。由表可知,自制復合膜的滲
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PDMS/PVDF優(yōu)先透有機物滲透汽化復合膜的制備[J]. 李珊,汪朝暉,汪效祖. 化工新型材料. 2014(01)
[2]PDMS/PVDF復合膜滲透汽化分離乙酸/水體系的性能研究[J]. 洪厚勝,由濤,陳龍祥,張慶文. 化工新型材料. 2010(10)
[3]PDMS/PES中空纖維滲透汽化復合膜的制備[J]. 李冰冰,許振良,鄭忠生,孫德,李然. 膜科學與技術. 2009(05)
[4]PDMS/PSF中空纖維滲透汽化復合膜制備的研究[J]. 李冰冰,許振良,孫德,李然. 化工新型材料. 2009(01)
[5]疏水白炭黑填充PDMS-PA復合膜的滲透汽化性能[J]. 王任,湯曉玉,楊晶,石爾,肖澤儀. 有機硅材料. 2007(02)
碩士論文
[1]PDMS/PVDF中空纖維復合膜滲透蒸發(fā)回收處理煤化工廢水中酚[D]. 楊樹人.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]聚醚砜/聚酰亞胺合金納濾膜的制備研究[D]. 張倩茹.東北林業(yè)大學 2009
本文編號:3287862
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