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聚乙烯醇/二氧化硅杂化膜的制备及渗透蒸发分离环己醇(酮)/环己烷

     

摘要

Polyvinyl alcohol(PVA)/silica(SiO2) hybrid membranes with various silica contents were prepared with the sol-gel method. Fourier transform infrared (FT-IR) spectra showed that the relative intensities of Si-O-Si characteristic absorption peaks at 1060cm-1 and 970cm-1 gradually increased with increasing SiO2 content,indicating crosslinking reaction between tetraethoxysilane(TEOS)and PVA. Thermal gravimetric analysis (TGA) results showed that breakdown temperature increased from 248℃ to 342℃ along with SiO2 content rising from 0 to 40%. Differential scanning calorimetry (DSC) results showed that glass transition temperatures (Tg) rose from 115℃ to 124℃ with increasing SiO2 content from 10% to 40%. Compared with the PVA membrane,solvent resistance of PVA/SiO2 hybrid membranes was significantly improved in water. Using cyclohexane /cyclohexanol/ cyclohexanone mixture with mass fraction of 0.950/0.025/0.025 as feed,separation performance of the hybrid membrane was determined. Total flux increased from 15.94 to 75.69 g/(m2·h) and selectivity of cyclohexanol increased from 1.8 to 2.65 with increasing SiO2 content from 10%to 40%.%以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,经溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了不同二氧化硅(SiO2)含量的 PVA/SiO2杂化膜。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表明,随着 SiO2含量增大,1060cm-1和970cm-1处Si-O-Si特征吸收峰的相对强度逐渐加强,说明TEOS与PVA发生了交联反应;同时膜的分解温度从248℃升高到342℃。杂化膜的SiO2含量从10%增大到40%,其玻璃态温度从115℃升高到124℃。以水为溶剂,测定了杂化膜的耐溶剂性能,与PVA膜相比,杂化膜的耐溶剂性能显著提高。以质量比为0.950/0.025/0.025的环己烷/环己醇/环己酮为原料,测定杂化膜的分离性能,结果表明 SiO2含量从10%增大到40%,通量从15.94 g/(m2·h)升高到75.69 g/(m2·h),环己醇的分离因子从1.8升高到2.65。

著录项

  • 来源
    《化工进展》|2014年第10期|2693-2699|共7页
  • 作者单位

    中国科学院上海高等研究院;

    上海 201210;

    湘潭大学化工学院;

    湖南 湘潭 411105;

    中国科学院上海高等研究院;

    上海 201210;

    湘潭大学化工学院;

    湖南 湘潭 411105;

    中国科学院上海高等研究院;

    上海 201210;

    湘潭大学化工学院;

    湖南 湘潭 411105;

    中国科学院上海高等研究院;

    上海 201210;

    湘潭大学化工学院;

    湖南 湘潭 411105;

    清华大学化工系膜技术与工程研究中心;

    北京 100084;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 新型分离法;
  • 关键词

    膜; 分离; 聚乙烯醇; 二氧化硅; 渗透蒸发;

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