论文部分内容阅读
本论文主要的研究内容是制备用于分离甲醇/水溶液优先透水渗透汽化复合膜,本研究是在制备了PVA缩甲醛膜(PVA)、AA和AN的共聚膜(PAA-Co-AN)、纳米SiO2改性的AA和AN共聚膜(PAA-Co-AN(SiO2))、PVA/PAA-Co-AN/PVA三层结构复合膜(PVA/PAA-Co-AN/PVA)基础上,又制备出水优先透过的三层夹心复合渗透汽化膜PVA/PAA-Co-AN(SiO2)/PVA用所制得的各种膜对不同浓度的甲醇/水溶液在不同温度下进行渗透汽化实验,对所得结果进行比较,结果发现PVA/PAA-Co-PAN(SiO2)/PVA三层结构复合膜的分离性能较好。进而研究了三层夹心结构PVA/PAA-Co-PAN(SiO2)/PVA复合膜,不同纳米SiO2粉末含量以及不同操作温度、料液浓度等操作条件对甲醇含量70%—98%的水溶液分离效果的影响。结果表明,添加纳米SiO2粉末后膜的分离性有明显提高,并且纳米SiO2含量为0.1%的复合膜的分离性能最好,60℃对甲醇含量98%的溶液,分离因子可达1458,渗透通量可达415g/(m2h),与不添加SiO2纳米粉末的膜相比,分离因子可提高10倍以上,但是渗透通量稍有下降(10%左右)。用扫描电镜(SEM)、红外分析(FT-IR)、热重分析(TG)、机械性能测试、热机械分析(DMA)等方法研究了膜的结构和性能,扫描电镜照片给出添加纳米SiO2后膜的形貌结构变得更致密;热重分析表明膜具有良好的热稳定性:动态热机械分析得到膜的玻璃化转变温度Tg随纳米SiO2的含量增加而升高,并当纳米SiO2的含量相对于AA和AN质量的0.1%时达到最大值。