亲水性高分子–陶瓷复合膜的制备与表征
作者:袁高明1,董国光2,高 钰1,陈 志1?,李建明1
单位: 1. 四川大学 化工学院,成都, 610065; 2. 乌鲁木齐石化公司,乌鲁木齐,830019
关键词: 亲水性高分子–陶瓷复合膜;制备;表征
DOI号:
分类号: TQ208.8
出版年,卷(期):页码: 2012,32(2):19-23

摘要:
采用均质的氧化铝支撑体和不同表面层孔径的非对称氧化铝支撑体直接接枝聚丙烯酸(PAA)制备出亲水性PAA-Al2O3复合膜。对所制备出复合膜的红外光谱(IR)分析、光电子能谱(XPS)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析和表面的水接触角分析,结果表明成功地制备出了PAA-Al2O3复合膜。在相同实验条件下对所制备的复合膜进行纯水和纯乙醇的通量实验以及95%(w)乙醇的脱水分离试验,结果表明最适合用于制备PAA–Al2O3复合膜的陶瓷膜支撑体是孔径为2~3 μm的均质氧化铝支撑体,用其制备的复合膜的分离因子为139.33,通量为0.61 kg•m-2•h-1 ,可以达到分离效率高、通量较大的效果。
The hydrophilic polymer-ceramic composite membranes were prepared by grafting polyacrylic acid onto activated surfaces of alumina substrates, such as homogeneous alumina membranes and asymmetric alumina membranes with different pore sizes. It is shown from the results of characterization including analysis of IR, XPS, SEM, and the water contact angle of the surface that the PAA-Al2O3 composite membrane is successfully prepared. The permeation flux experiments of pure ethanol or pure water and the dewatering separation tests of the 95wt% ethanol were done with the composite membranes prepared. And it is shown from the experimental data that most suitable ceramic membrane substrate for a PAA-Al2O3 composite membrane is the homogeneous alumina substrate with pore sizes of 2-3 μm, and the separation factor of the PAA-Al2O3 composite membrane made with it is 139.33 and the permeation flux is 0.61 kg•m-2•h-1. The high separation efficiency and great membrane flux are achieved by using the PAA-Al2O3 composite membrane.

基金项目:
中国成达专项研究奖学金资助

作者简介:
袁高明(1985-),男,江苏人,四川大学化工学院硕士生。

参考文献:
[1] 刘宗宽,顾兆林,贺延龄,等.燃料乙醇热泵恒沸精馏新工艺的研究.化工进展,2003,22(11):1147-1149.
[2] Wladyslaw Kaminski, Joanna Marszalek, Agnieszka Ciolkowska. Renewable energy source-Dehydrated ethanol. Chemical Engineering Journal, 2008, 135: 95–102.
[3] T.A. Peters, C H S. Poeth. Ceramic-supported thin PVA pervaporation membranes combining high flux and high selectivity; contradicting the flux-selectivity paradigm [J]. J Membr Sci. 2006,276:42-50.
[4] 张桃周,平郑骅.一种新型的亲水性聚丙烯酸-陶瓷复合膜 [J].化学学报,2007,65(18):2046-2050.
[5] 尹衍升,张景德等. 氧化铝陶瓷及其复合材料 [M].北京:化学工业出版社,2002.
[6] 章文贡,陈田安,陈文定.铝酸醋偶联剂改性碳酸钙的性能与应用 [J].中国塑料,1988,2(1):23-34.
[7] 林美娟,章文贡.铝酸酯偶联剂对高岭土表面改性研究 [J].中国塑料,1995,9(4):63-67.
[8] 林美娟,章文贡.DL-414铝酸酯偶联剂的性质及其在天然橡胶中的应用 [J].特种橡胶制品,2000,21(1):16-18.
[9] 黄华胜,李艺,何星存.铝酸酯对无机填料的表面改性应用及其效果评价 [J].广西轻工业,2008,(5):8-9.
[10] 刘茉娥,陈欢林.信息分离技术基础[M].杭州:浙江大学出版社,1993.
[11] 任建新.膜分离技术及其应用[M] .北京:化学工业出版社,2003.
[12] 张佩琴,蔡肖邦.渗透汽化在醇/水分离中的应用 [J] .净水技术,2006,25(4):14-18.
 

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