白炭黑填充PDMS-PA復(fù)合膜的制備及其滲透汽化性能研究.pdf

1、作為新型的液體混合物分離技術(shù)，滲透汽化過程的關(guān)鍵是發(fā)展高性能的滲透汽化膜。硅橡膠(PDMS，聚二甲基硅氧烷)膜作為一種優(yōu)先透有機(jī)物的滲透汽化膜，在脫除水中少量揮發(fā)性有機(jī)物方面具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良好的應(yīng)用前景,但其滲透汽化性能如滲透通量和選擇性還不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。為了進(jìn)一步提高硅橡膠膜的滲透汽化性能，人們采用了各種物理和化學(xué)方法對(duì)PDMS膜進(jìn)行改性，包括填充、接枝、共聚、共混、有機(jī)官能化等。而填充改性作為一種操作簡單的物理改性方法

2、倍受重視。 本文通過PDMS與交聯(lián)劑的縮聚反應(yīng)制備了PDMS-PA復(fù)合膜，利用填充改性方法在PDMS-PA復(fù)合膜的PDMS皮層中引入納米級(jí)疏水性白炭黑，制備了白炭黑填充量分別為5％、10％、15％、20％的PDMS-PA多層復(fù)合膜，并采用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)白炭黑進(jìn)行改性，制備了改性白炭黑填充量為20％的PDMS-PA填充復(fù)合膜。通過掃描電鏡(SEM)觀察了所制復(fù)合膜的截面結(jié)構(gòu)形態(tài)，并實(shí)驗(yàn)考察了不同溫度下復(fù)合膜對(duì)乙醇/水溶液的滲透汽化分

3、離性能。 電鏡照片顯示，未填充的PDMS-PA復(fù)合膜中表面PDMS皮層稍稍侵入微孔中且和PA多孔支撐層的結(jié)合良好；在填充膜中，大部分白炭黑顆粒沉積在PDMS皮層與PA支持層近界面上，顆粒的團(tuán)聚尺寸在100納米左右，PDMS皮層和PA支撐層的結(jié)合不理想；采用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)白炭黑進(jìn)行改性后，填充膜中的PDMS皮層與支撐層的結(jié)合牢固，比未改性時(shí)要好。滲透汽化實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，以PDMS皮層的質(zhì)量為基準(zhǔn)，填充少量疏水性白炭黑就能顯著影響膜的滲