烯烃/烷烃有机气体分离中空纤维复合膜的制备

摘要

膜法分离具有低能耗、操作简单、高效率、低成本、设备紧凑等优点，使其具有很大的应用潜力；膜法烯烃/烷烃有机气体分离技术是膜分离技术的热点及重要的发展方向之一。大连理工大学的蹇锡高等人用二氮杂萘酮与二氟二苯酮或二氯二苯砜合成了新型的杂萘联苯型聚醚砜(PPES)和聚醚酮(PPEK)；采用共聚的方法，合成共聚物聚醚砜酮(PPESK)，玻璃化转变温度为263-305℃。其性能优良，是耐温等级最高的可溶性高分子工程塑料。以自主开发的PPESK为膜材料，成功制各了用于烯烃、烷烃分离的中空纤维复合膜。 本文首先研究了相转化法制备的中空纤维基膜的结构与性能。系统研究不同铸膜液组成、聚合物浓度、铸膜液体系邻近比、凝胶浴温度与料液温度、干－湿法纺丝空气间隙、非溶剂四氢呋喃与乙醇的比例以及测试温度和压力等条件下的中空纤维复合膜：采用扫描电镜、孔隙率、纯水通量与PEG20000截留以及丙稀、丙烷气体渗透率和分离系数等方法对基膜结构和性能进行表征并找到其中规律。 其次采用浸渍涂敷法制备了基于溶解－扩散原理进行分离烯/烷的中空纤维复合膜。系统研究了复合膜涂层中硅橡胶含量、涂敷压力和时间、基膜后处理条件以及测试压力、温度等对中空纤维复合膜性能的影响。 最后采用浸渍涂敷法外涂水溶性高分子聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)并络合过渡金属离子Ag+，成功制备了具有超薄涂层的聚电解质中空纤维复合膜。采用红外光谱及扫描电镜等表征手段系统研究了PVP含量、Ag+含量、过渡金属离子种类、测试压力和温度等对聚电解质中空纤维复合膜结构和性能的影响。

目录

文摘

英文文摘

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引 言

2课题提出

3聚醚砜酮中空纤维基膜的制备及表征

3.1中空纤维膜的结构及影响因素

3.2本章研究内容

3.3实验材料和方法

3.4聚醚砜酮中空纤维基膜的制备

3.5表征手段

3.6结果与讨论

3.7小结

参考文献

4烯/烷分离中空纤维复合膜的制备及表征

5超薄中空纤维聚电解质促进传递复合膜的制备及表征

结 论

工作展望

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢