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ZIF-8作为沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)中的一种,是目前最具有应用潜力的一种金属有机骨架结构材料,它具有高孔隙率、高比表面积,因而对有机物分子具有较强的吸附能力。此外,ZIF-8与高分子膜材料的相容性较好。本文旨在研究ZIF-8对聚醚共聚酰胺(PEBA)膜渗透汽化性能的影响。本文首先利用溶剂热法制备了ZIF-8粒子,然后将其添加到PEBA膜中,研究ZIF-8粒子形貌、比表面积对PEBA膜渗透汽化性能的影响。同时,也深入研究了ZIF-8粒子的添加量对PEBA/ZIF-8膜渗透汽化性能的影响。本文主要分为以下三个部分:1.在Hmim/Zn2+不同原料摩尔比及不同反应温度的条件下制备了一系列的ZIF-8粒子,利用扫描电镜、X射线衍射仪、比表面积分析仪及热重分析仪对粒子进行了系统的表征。从电镜图上可以看出Hmim/Zn2+摩尔比越大,粒子的粒径越小;当Hmim/Zn2+摩尔比为4:1时,制得的ZIF-8粒子的比表面积及微孔体积最大。在反应温度为25oC,60oC时,合成的ZIF-8的颗粒度不均一,出现团聚现象;在25oC时制得的ZIF-8粒子的比表面积及微孔体积最大。研究结果证明不同Hmim/Zn2+摩尔比及不同反应温度均会引起粒子结构的变化。2.将在不同条件下制备的粒子添加到PEBA膜中制备了一系列PEBA/ZIF-8-50膜,利用扫描电镜、红外光谱仪、热重分析仪及微机控制电子万能试验机对PEBA/ZIF-8-50膜进行了表征,并用于渗透汽化分离5wt%的乙酸乙酯水溶液。发现不同Hmim/Zn2+摩尔比制得的ZIF-8粒子在PEBA膜中分散均匀,不同反应温度制得的ZIF-8粒子在PEBA膜中分散不均匀。当Hmim/Zn2+摩尔比为1:1时,PEBA/ZIF-8-50膜的溶胀度最小、拉伸强度最大,乙酸乙酯和水的渗透系数均最大、二者的选择性最高。当反应温度为140oC时,PEBA/ZIF-8-50膜的溶胀度最小、拉伸强度最大,乙酸乙酯的渗透系数最大,水的渗透系数最小,二者的选择性最高。结果表明ZIF-8粒子的高比表面积提高了渗透组分在PEBA/ZIF-8-50膜中的溶解性,但是降低了组分在膜中的扩散性;相比组分在膜中的溶解性,组分在膜中的扩散性对渗透汽化性能的影响较大。3.将Hmim/Zn2+摩尔比1:1、反应温度为140oC条件下制备的粒子添加到PEBA膜中制备了不同添加量的PEBA/ZIF-8膜,利用扫描电镜、热重分析仪、微机控制电子万能试验机及光学接触角测量仪对PEBA/ZIF-8膜进行了表征,并将PEBA/ZIF-8膜渗透汽化分离5wt%的乙酸乙酯水溶液。发现ZIF-8粒子与PEBA膜的相容性很好,添加ZIF-8粒子后,PEBA膜的热稳定性有所提高;随着ZIF-8粒子添加量的增大,乙酸乙酯的渗透系数增大,水的渗透渗透系数不变,二者的选择性增大。