磺化聚乙烯中空纤维离子交换膜渗透汽化分离异丙醇/水混合液研究

离子交换膜作为醇/水和其他有机水溶液的渗透汽化分离膜有很好的选择性^[1-3]。其中尤以磺化聚乙烯离子交换膜最为显著。用磺化聚乙烯离子膜分离恒沸组成的异丙醇/水和乙醇/水(85:15wt%)混合物^[4]、近恒沸组成的二氧六环/水混合物^[5],透过物中水含量大于99%,而且保持了较高的渗透通量。但上述实验均使用的平板型膜,大型平板膜组件的加工制造昂贵而困难,况且膜在分离运行过程中会随料液浓度的变化发生溶胀与收缩,使固定的平面膜起皱在收缩时又可能被拉破。为了提高单位组件内的膜面积(中空纤维组件的膜装填密度为平板式的60-100倍),发展中空纤维型膜及其组件势在必行。本文首次报道磺化聚乙烯中空纤维阳离子交换膜对异丙醇/水的渗透汽化性能。     

磺化聚乙烯离子交换膜渗透汽化分离二氧六环／水混合物研究

本文用非均相光化学氯磷化反应制得了亲水的耐有机溶剂耐酸碱的磺化聚乙烯离子交换膜．膜截面离子基因密度与反应程度有关．该膜对近恒沸组成的二氧六环／水混合液显示出很高的渗透汽化分离系数和透过速率．研究了对离子、离子交换容量、料液浓度和温度对分离性能的影响．通过膜内水合离子形成“水通道”模型讨论了渗透机理．膜内离子基团密度估计及水的表观渗透活化能的大小支持“水通道”的存在．     

离子交换膜的渗透汽化

本文介绍了离子交换膜的渗透汽化研究工作。从离子交换膜的吸附溶解性、离子特性等几个方面论述了渗透汽化过程的分高性能及可能的传递机理。     

醇/水混合物在磺化聚乙烯中空纤维阴离子交换膜中的渗透汽化

通过对聚乙烯中空纤维光化学氯磺化反应,继而胺化和季胺化,制备了磺化聚乙烯中空纤维阴离子交换膜。以恒沸组成的异丙醇/水和85wt%乙醇/水为料液,测定了不同抗衡离子膜的渗透汽化性能。表明:该膜有极高的选择性,分离系数和渗透通量与抗衡离子密切相关,对卤素离子,α_W/A大小次序为I~->Br~->Cl~-;通量大小次序与之相反。三种抗衡离子膜的平衡吸收实验表明,该阴离子膜的选择渗透性不仅与醇水在膜中的溶解度有关,而且取决于平均扩散系数。     

聚电解质渗透汽化膜

介绍了聚电解质渗透汽化膜的研究进展，包括聚电解质以及聚电解质复合物的定义、特点、制备、着重介绍了近年来开发的一些重要的聚电解质渗透汽化膜的制备方法及其分离性能。     

磺化聚乙烯中空纤维膜渗透蒸发分离水／乙二醇混合物的研究

采用异相氯磺化的方法，使聚乙烯（ＰＥ）中空纤维膜进行氯磺化反应，并将反应产物进一步水解和离子交换，可获得具有离子交换功能的磺化聚乙烯（ＳＰＥ）中空纤维离子交换膜。应用渗透蒸发膜分离方法，研究磺化聚乙烯中空纤维离子交换膜对水／乙二醇混合物的分离效果。讨论了反离子的种类、渗透蒸发分离温度和水／乙二醇混合液的组成等对磺化聚乙烯中空纤维离子交换膜的分离效果的影响。     

丙烯酸改性聚醚砜中空纤维渗透汽化膜的研究

采用自由基聚合反应制备了丙烯酸接枝改性的聚醚砜中空纤维渗透汽化膜,该膜用于醇／水分离获得了良好的效果。结果表明,通过改变聚合单体的浓度可以控制膜的接枝率,并调节膜的选择性和通量。改性膜的红外光谱和电镜分析结果表明：膜的接枝反应主要发生在中空纤维膜的内表面,膜的外表面接枝程度很低。力学性能测试表明接枝后膜的拉伸强度减弱。     

过氯乙烯膜渗透汽化性能的研究

将过氯乙烯（ＣＰＶＣ）作为渗透汽化膜材料，用于分离乙醇／水溶液，研究了膜对水和乙醇的吸附溶解性能，对乙醇／水溶液的分离性能，分离温度对膜分离性能的影响。发现过氯乙烯膜优先透水，对乙醇／水溶液选择性高而透量较小。膜的稳定性较好。     

有机液体优先透过渗透汽化膜及其过程

本文回顾了近０年来有机液体优先透过渗透汽化膜的研究与发展状况。包括各种欲分离体系及膜材料的选择、膜的渗透汽化特征表征、影响膜分离性能的各种因素，以及近年来有机液体优先透过ＰＶ膜的一些研究成果。     

用于渗透气化法分离水—乙醇混合物的含离子膜

合成了乙烯醇和顺丁烯二酸的交替共聚物,并制成膜,使其与BaCl_2,CaCl_2,SrCl_2及CuSO_4的水溶液反应。将反应产物—含离子聚合物膜用于渗透气化法分离乙醇-水混合物。结果表明,离子膜在渗透速率及分离系数两方面均好于纯聚合物膜。在以上四种离子膜中,含Ba~(2 )离子膜的性能最好,这表明Ba~(2 )离子不仅使膜更加亲水,增加了对水的溶解度,而且由于Ba~(2 )离子引起聚合物分子链间的交联,而使膜变得更加致密,从而提高了膜的分离系数。     

渗透气化法分离水-乙醇混合物——选择溶解与渗透气化的关系

本文对热交联,氢氧化钠交联及辐射交联聚乙烯醇膜的溶胀行为进行了研究。整个选择性渗透过程被分解成选择溶解和选择扩散两部分。本文定义了选择溶解因子和选择扩散因子,用以评价上述两部分各自对渗透气化过程的贡献。     

PREPARATION OF PVA/PAN PERVAPORATION COMPOSITE MEMBRANES AND THEIR SEPARATION PROPERTIES

制备了活性层厚度为１～１０μｍ的ＰＶＡ／ＰＡＮ渗透汽化复合膜并将其用于乙醇水混合物的分离。实验结果表明，热处理条件对复合膜的分离选择性、渗透通量及分离指数具有明显影响。确定了最佳热处理条件。     

二丙酮丙烯酰胺共聚物膜用于渗透汽化法分离乙醇—水混合物

为将稀薄的乙醇水溶液浓缩,传统的蒸馏方法不能避免乙醇-水的共沸,能耗也很大。渗透汽化法克服了蒸馏法的这两个缺点,有希望成为分离乙醇水溶液的较为理想的方法。 作为水优先透过膜材料,有聚乙烯醇、磺化聚苯乙烯、聚丙烯腈、醋酸纤维素、聚乙烯亚胺、阴、阳离子交换膜阴、阳离子性多糖类、聚丙烯酸等及各种共聚物和共混     

醇／水混合液分离用聚乙烯醇复合膜的渗透汽化特性

制备了聚乙烯醇（ＰＶＡ）／聚丙烯睛（ＰＡＮ）渗透汽化复合膜，研究了交联剂用量、底膜结构、进料液组成、操作温度等因素对膜的渗透汽化性能的影响．发现ＰＶＡ／ＰＡＮ复合膜对水／醇混合液表现为水优先透过，进料液中乙醇浓度在６０～９９ｗｔ％的范围内，渗透通量Ｊｔ与温度之间符合Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系，选择分离系数αＷ／Ｅ也随温度上升而增大．进料液为９５ｗｔ％的乙醇／水混合液时，７５℃下Ｊｔ高达３００～４５０ｇ／ｍ２ｈ，αＷ／Ｅ为８００～１１００．对异丙醇／水、异丁醇／水及甘油／水混合体系，复合膜显示出更为优秀的透过、分离性能．就膜的化学、物理结构与其渗透汽化性能间的关系进行了讨论．     

PREPARATION OF POLYVINYLIDENE FLUORIDE／POLYVINYL DIMETHYLSILOXANE COMPOSITE HOLLOW FIBER MEMBRANES AND THEIR SEPARATION PROPERTIES

Microporous polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fibre membranes were spun using the dry-wet phase inversion method. By means of dip-coating technique, a uniform coating with thickness of around 5-12μm of polyvinyl dimethylsiloxane (PVDMS) was formed on the surface of porous PVDF hollow fibers. The structural parameters of PVDF substrate membrane were estimated by gas permeation test. Using N2/O2 as the medium, the separation properties of PVDMS-PVDF composite hollow fiber membranes were also evaluated experimentally. The experimental data of both permeability and selectivity are in good agreement with the theoretical results predicted by the presented pore-distribution model, in order to obtain the compact composite membrane free of defects by the dip-coating technique, the thickness of PVDMS skin must be higher than 5μm.     

添加PVP和涂覆聚合物对PAN基中空纤维炭膜性能的影响

研究了用ＰＡＮ基中空纤维膜为基质制备气体分离用中空纤维炭膜的过程。考察了添加剂ＰＶＰ对炭膜的Ｈ２，Ｎ２气体渗透速率，分离系九和柔韧性的影响。同时，研究了用丙烯腈共聚物对中空纤维炭膜涂覆改性后Ｈ２，Ｎ２气体的渗透速率和分离系数。