多孔聚丙烯腈纤维膜的制备及油/水分离性能

摘要

首先采用静电纺丝制备聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮(PAN/PVP)纤维膜,再经水浸渍处理获得多孔聚丙烯腈(PPAN)纤维膜。通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、热重分析(TGA)探究纤维成孔机理,采用X射线光电子能谱(XPS)研究多孔纤维膜中PAN与PVP分子间相互作用力;同时探究PAN与PVP质量比对多孔纤维膜形貌、比表面积、润湿性、力学性能、油/水分离性能的影响,并确定最佳配比。结果表明:当m(PAN)/m(PVP)=1∶2时,PPAN纤维膜具有较高的力学性能;对正己烷/水混合物的分离通量高达(46318±3879)L/(m^(2)·h·bar)(1 bar=0.1 MPa),分离效率为(96.01±0.38)%;还实现了对不同种类油/水混合物的高效分离。此外,该PPAN纤维膜表现出优异的循环分离性能,经10次循环分离后,通量损失率仅为8.9%。