碳納米管改性PEBA膜的制備及氮氣脫濕性能研究.pdf

1、膜法氣體脫濕是一項有前景和吸引力的高新技術(shù)，具有占地面積小、操作靈活、成本低、耗能低等獨特優(yōu)勢，在煙氣脫水、天然氣除濕、壓縮空氣干燥以及保護(hù)氣下蔬菜和水果的儲存等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。為了解決氣體脫濕膜通量低的問題，本文通過將碳納米管摻雜到聚合物基質(zhì)中達(dá)到同時提高選擇性和滲透性的目的;同時為了解決納米粒子分散性問題，并利用碳納米管穩(wěn)定規(guī)整的納米通道來進(jìn)一步提高膜氣體脫濕性能，采用外加直流電場的方法促使碳納米管在聚合物基質(zhì)中取向，具體研究內(nèi)容如

2、下:
　　選用聚砜(PSF)膜為多孔支撐層，聚醚嵌段酰胺(PEBA)為基質(zhì)材料，羧基化多壁碳納米管(CNTs)為無機添加粒子，采用共混法制備了碳納米管含量為0.01％～0.06％的PEBA/CNTs混合基質(zhì)膜。采用SEM、FT-IR、XRD對PEBA/CNTs膜表面形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明碳納米管對PEBA的化學(xué)結(jié)構(gòu)無影響，添加少量碳納米管會稍微降低混合基質(zhì)膜的結(jié)晶度，進(jìn)一步增加碳納米管含量會導(dǎo)致微晶產(chǎn)生。研究了碳納米管含量

3、對膜表面親水性和氮氣脫濕性能的影響，隨著羧基化碳納米管含量增加，膜表面親水性先增加后幾乎保持不變，膜的滲透性和選擇性均有顯著提高，當(dāng)CNTs含量為0.04％時，水蒸氣的滲透速率為246GPU，H2O/N2分離因子為315，比無添加膜分別提高了107％和54％。同時還研究了不同操作條件（包括滲透側(cè)壓力和原料溫度）對膜分離性能的影響。
　　通過在制膜過程中在膜兩側(cè)施加電場，制備了碳納米管含量為0.01％～0.04％的E-PEBA/CN