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催化-渗透汽化双功能膜是指同时具有催化和分离双重功能的复合膜。它可以将催化反应与渗透汽化技术相耦合,简化工艺流程,降低设备投资,减少操作费用。本文采用浸渍法制备了一种以聚乙烯醇(PVA)为渗透汽化分离层,阳极氧化铝硫酸固体酸(SO42--AAO)为催化层的PVA/SO42--AAO催化-渗透汽化双功能复合膜,并用于乙酸乙酯的合成。论文主要研究内容如下:(1)以AAO为底膜,PVA为分离层,根据PVA浓度不同,制备了不同PVA厚度的PVA/AAO单功能渗透汽化复合膜,通过扫描电子显微镜(SEM)以及水接触角表征膜的结构;通过不同温度下用渗透汽化分离不同浓度的乙酸乙酯/水体系来表征膜的分离性能。实验结果表明:料液温度50℃,乙酸乙酯水溶液浓度0.5wt.%时,PVA浓度为3wt.%的PVA/AAO复合膜的水通量为2727g/(m2h),水对乙酸乙酯的分离因子为37945。(2)通过浸渍法制备了SO42--AAO固体酸催化剂,同时作为双功能复合膜的支撑层,以PVA为分离层,通过浸渍法制备了PVA/SO42--AAO催化-渗透汽化双功能膜。并通过SEM,X射线衍射(XRD),NH3的程序升温脱附(NH3-TPD),X射线光电子能谱分析(XPS)等表征手段,分析了双功能膜的结构及性能。并分别研究了双功能膜的催化性能及渗透汽化性能。实验结果表明:浸渍硫酸浓度为2mol/L的双功能膜具有较高的催化活性和分离性能。(3)将制备的PVA/SO42--AAO催化-渗透汽化双功能膜用于乙酸乙醇的催化酯化反应和分离耦合过程。研究了催化膜用量、料液酸醇比以及反应温度对反应转化率的影响。实验结果表明:浸渍硫酸浓度为2mol/L,酸膜质量比为30:1,料液酸醇比为4:1,料液温度为80℃时乙醇转化率可以达到87%。并且渗透液中没有乙酸和乙酸乙酯透过,表明双功能膜实现了催化反应与分离过程的耦合,打破了反应的平衡,促进催化反应向正向进行,使得反应物转化率提高。