基于MMT有機-無機雜化滲透汽化膜的制備與應用.pdf

1、滲透汽化作為一種新型分離技術，用于結構相近的有機/有機混合體系分離具有重要的節(jié)能和環(huán)保意義。本文合成了聚甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸P(MMA—co—AA)/蒙脫土(MMT)雜化材料制備成滲透汽化膜用于分離二甲苯異構體。研究了膜材料與二甲苯異構體之間的相互作用及其對滲透汽化性能的影響，并運用溶解擴散機理對膜的性能進行了討論。 論文首先利用離子交換法對MMT進行有機化改性，得到疏水性更強的蒙脫土。采用改性MMT和過硫酸鉀(K282O3)

2、作為氧化還原引發(fā)劑引發(fā)的乳液插層聚合法得到了聚甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸/蒙脫土(P(MMA—co—AA)/MMT)納米復合材料。由XRD和FTIR證明了鈉基蒙脫土被成功有機化，蒙脫土片層在P(MMA—co—AA)共聚物基質(zhì)中存剝離狀形態(tài)存在，證明了雜化材料中無機物與高分子鏈之間相互作用的存在，由TGA進一步證明了該雜化材料的熱穩(wěn)定性得到了提高。 選取了五個不同無機含量的P(MMA—co—AA)/MMT雜化物(0、2、6、8、10w

3、t％)制成滲透汽化膜，考察其在二甲苯體系中的溶脹性能，并利用擴散系數(shù)公式計算了不同二甲苯在膜內(nèi)的擴散系數(shù)，結果表明對二甲苯在膜中的擴散系數(shù)大于鄰二甲苯在膜中的擴散系數(shù)，發(fā)現(xiàn)該滲透汽化為擴散控制過程。通過考察雜化膜無機含量、過程操作溫度和料液濃度等三個因素對雜化膜分離二甲苯異構體滲透汽化性能的影響，發(fā)現(xiàn)雜化膜的滲透汽化性能優(yōu)于純的P(MMA—co—AA)膜，無機含量為6wt％時分離因子達到最大值1.314，滲透通量和分離因子不僅與雜化膜和