疏水白炭黑填充PDMS—PA复合膜的渗透汽化性能
碳黑填充PDMS渗透蒸发优先脱醇膜的制备研究
透 蒸发 分 离膜 , 察 了铸 膜液 制备 、 剂、 黑粒径 及 处 理 方 法和进 料 温 度 与膜 的渗 透 蒸发 性 考 溶 碳
能之 间的关 系. 结果表明, 采用超声分散碳黑和正癸烷溶 剂可 以制得性能 良好的膜. 利用热 处 理 过 的 N10碳 黑填 充 P 1 DMS膜 , 以在保 持 分 离因子 不变 的前提 下 , 总渗透 通 量提 高到 空 可 使 白膜 的两倍 以上 . 黑填 充 P MS膜 总通量 随进料 温度 升 高而增加 , 碳 D 选择 性 基本 保持 不 变 . 关 键词 : 黑 ;聚二 甲基硅 氧烷 ; 透 蒸发膜 ; 先 脱醇 碳 渗 优 中图分 类号 : ( 2 . 文献 标识码 : T 8 8 A
表 2 铸 膜 液制备 方 法对渗 透蒸发 膜性 能 的影响
Ta l Ef c f a t g s l t n p e a a in meh d b e2 f t si u i r p r t t o e o c n o o o
溶 液 , 称取 0 0 5g 黑加 入 其 中 , 高速 搅 拌 下 再 .4 碳 在 混 合 5mi. n 方法 B 把方法 A得到 的溶液再经超声 分散 1h : . 方法 C: 3gR V 0 取 T 1 7和 3g正癸 烷配制 成溶 液, 再取 0 0 5g 黑 与 3g正 癸烷 经 超声 分 散 1h .4 碳
渗透 蒸发是 一 种新 兴 的膜 分离 技 术 , 乙醇 和水 工业 级 , 天津 海豚 炭黑 有 限公 司 ; 四氢 呋 喃 ( ) T 。 分 析纯 , 北京 益利精 细 化学 品有 限公 司 ; 正硅 酸 乙酯
( S , 析纯 , 京 化学试 剂 公 司 ; 月 桂 酸二 丁 基 E )分 北 二
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用亲水白炭黑在橡胶中的应用亲水白炭黑是一种具有亲水性的炭黑颗粒,它在橡胶工业中有着广泛的应用。
以下是一些主要的应用领域:提高橡胶制品的抗磨性能亲水白炭黑可以作为填料添加到橡胶制品中,提高其抗磨性能。
炭黑具有高比表面积和微米级的颗粒尺寸,通过与橡胶相互作用,增加了橡胶制品的抗磨损能力。
增强橡胶制品的抗紫外线性能橡胶制品在户外环境中容易受到紫外线的损伤。
亲水白炭黑的加入可以有效地改善橡胶制品的抗紫外线性能,并延长其使用寿命。
提高橡胶制品的耐候性亲水白炭黑能够提高橡胶制品的耐候性,使其更能够抵抗氧化、热老化以及环境中的化学物质侵蚀。
这使得橡胶制品能够在恶劣的工作环境中长期稳定运行。
亲水白炭黑的加入可以改善橡胶制品的加工性能,提高橡胶的流动性和成型能力。
这对于生产大型橡胶制品,如轮胎等,具有重要意义。
疏水白炭黑在橡胶中的应用疏水白炭黑是一种具有疏水性的炭黑颗粒,它在橡胶工业中也有着重要的应用。
以下是一些主要的应用领域:提高橡胶制品的耐油性能疏水白炭黑可以与橡胶相互作用,增加橡胶制品的疏水性,从而提高其耐油性能。
这在一些需要承受油污染或与液体油接触的橡胶制品中非常关键。
增强橡胶制品的抗溶胀性能疏水白炭黑的加入能够改善橡胶制品的抗溶胀性能。
橡胶制品在接触溶剂或液体时容易发生溶胀,导致性能下降。
疏水白炭黑的引入可以减少橡胶与液体的相互作用,提高其抗溶胀性能。
提高橡胶制品的保温性能疏水白炭黑可以作为绝热材料添加到橡胶制品中,提高其保温性能。
疏水性使其能够阻碍热量和水分的传递,使橡胶制品具有更好的保温效果。
疏水白炭黑的加入可以改善橡胶制品的耐化学性能,提高其对化学物质的抵抗能力。
这对于一些需要与酸、碱等化学物质接触的橡胶制品来说非常重要。
以上是亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的一些主要应用及其详细讲解。
这些应用使得亲水白炭黑和疏水白炭黑成为橡胶工业中不可或缺的材料,为橡胶制品的性能提升和扩展应用领域提供了重要的支持。
PDMSPVDF渗透汽化复合膜的制备及性能研究的开题报告
PDMSPVDF渗透汽化复合膜的制备及性能研究的开
题报告
一、研究背景及目的
渗透汽化复合膜是一种新型的膜材料,能够同时实现膜的渗透和汽
化功能。
其中,PDMSPVDF是一种经过化学修饰的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和氟化聚乙烯(PVDF)的共混物,具有优异的疏水性和耐溶剂性。
本研究旨在通过自制PDMSPVDF渗透汽化复合膜,并研究其结构特征、物理性能、透气性能等方面的性能,为其在现实生产中的应用提供
理论和实践依据。
二、研究内容
(1)研究PDMSPVDF渗透汽化复合膜的制备工艺,通过改变不同
的制备条件来改善膜的性能;
(2)采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉伸测试机等仪器对PDMSPVDF渗透汽化复合膜进行表征和测试,研究
复合膜的结构特征和物理性能;
(3)采用气体透过率测试仪对PDMSPVDF渗透汽化复合膜的透气
性能进行测试,研究膜的饱和水汽透气率和相对湿度对水汽渗透率的影响。
三、研究意义
PDMSPVDF渗透汽化复合膜具有广阔的应用前景,如在制备水性涂料、防腐涂料、涂布纺织品等领域具有广泛的应用,可以代替传统的溶
剂型涂料,从而降低对环境的污染和危害。
此外,本研究在深入研究PDMSPVDF渗透汽化复合膜的制备工艺、结构特征和物理性能的基础上,对膜的性能进行评价和提高,为其在相关行业的广泛应用提供理论和实
践基础。
疏水气相法白炭黑项目计划书
疏水气相法白炭黑项目计划书项目名称:疏水气相法白炭黑生产项目计划书一、项目背景与目标:在工业生产中,白炭黑被广泛用作增白剂、改性剂和增稠剂等。
传统的白炭黑生产方法存在环境污染、能耗高和生产工艺复杂等问题。
疏水气相法是一种新型的白炭黑生产技术,通过使用无机气相化合物作为原料,能够提高白炭黑的产率和质量,并减少对环境的影响。
本项目旨在建设一套疏水气相法白炭黑生产工艺及设备,并实现产量稳定、质量卓越的白炭黑生产。
具体目标如下:1. 建设一套适用于疏水气相法白炭黑生产的工艺流程及设备;2. 实现白炭黑生产的自动化控制,提高产品质量和工艺稳定性;3. 降低白炭黑生产的能耗和环境污染,实现绿色生产。
二、项目内容与工作计划:1. 技术研究与设备开发阶段:- 调研疏水气相法白炭黑生产技术,解析工艺流程和设备要求;- 设计疏水气相法白炭黑生产工艺流程及设备,并制定详细的技术参数;- 完成疏水气相法白炭黑生产设备的制造和调试;- 进行设备性能测试与优化,确保设备达到预期要求。
2. 试生产与工艺优化阶段:- 进行初步的试生产,收集生产数据,评估工艺流程的稳定性和可行性;- 根据试生产的结果进行工艺优化,提高白炭黑的产率和质量;- 对工艺流程进行细致调整,优化设备的自动化控制系统;- 进行扩大规模试生产,并收集实际生产数据,验证工艺的可行性。
3. 正式生产与运营阶段:- 建设完善的白炭黑生产工厂,包括原料储存、生产线安装和成品仓储等设施;- 实施设备的自动化运营,提高生产效率和产品质量;- 建立完善的质量控制体系,并进行生产数据的跟踪和分析;- 完善供应链管理,确保原料供应和产品销售的稳定性。
三、预期效益与风险:1. 预期效益:- 提高白炭黑生产的产能和质量,增加市场竞争力;- 降低白炭黑生产的能耗和环境污染,实现绿色生产;- 增加就业机会,促进当地经济发展。
2. 风险与对策:- 技术风险:通过充分的技术研究和设备开发,提高技术成熟度,降低技术风险;- 市场风险:进行市场调研和预测,制定合理的市场推广策略,降低市场风险;- 经营风险:建立科学健全的管理体系,加强内部控制,降低经营风险。
PTFE-PDMS_PET复合膜制备及其渗透汽化性能解析
PTFE-PDMS/PET复合膜制备及其渗透汽化性能解析发布时间:2022-08-15T01:47:29.424Z 来源:《中国科技信息》2022年第7期作者:胡培隆易永东王雪芬[导读] 本文基于PTFE-PDMS/PET复合膜制备实验来对其渗透汽化性能展开分析,通过实验分析我们可以发现添加PTFE之后,不胡培隆易永东王雪芬浙江强盟实业股份有限公司【摘要】本文基于PTFE-PDMS/PET复合膜制备实验来对其渗透汽化性能展开分析,通过实验分析我们可以发现添加PTFE之后,不但可以使得PDMS膜的溶胀度减少,而且还可以使得PDMS的力学性能得以改善,这样就可以使得水扩散速度降低,进而可以有效的提升复合膜的渗透汽化选择性。
但是,随着PTFE添加含量逐渐的增多,所以就会导致复合膜的选择性以及乙醇渗透系数呈现出先增后减的情况。
【关键词】PTFE-PDMS/PET 复合膜制备渗透汽化性能乙醇引言在工业中非常重要的一种原料就是乙醇,就现阶段大部分的乙醇产品来说都是通过发酵方式实现的。
但是这样工艺一般采取的间歇操作,这个过程中存在着设备体积大以及生产效率低等方面的问题。
而对于渗透汽化技术来说,其具备着流程简单、分离效率比较高等优势,所以将渗透汽化和发酵结合就可以将产物的抑制作用消除,并且可以将发酵过程的连续化实现,进而可以使得乙醇生产的效率有效提高。
对于PDMS来说,因为其在室温下具有亲有机性以及橡胶态结构等特征,所以在乙醇渗透汽化膜中得到了广泛的运用。
一、PTFPDMS/PET复合膜制备实验(一)实验所使用的仪器及原料实验原料:PTFE粉体、工业级室温硅橡胶、正硅酸乙酯、正己烷、PET、DBTL。
实验仪器:渗透汽化膜装置、气相色谱仪、超声波分散仪。
(二)制备PTFE填充PDMS硅橡胶复合膜在正己烷溶液中溶入适量的PDMS(硅橡胶),然后依据一定的比例再将适量的ES和PTFE粉体添加其中,通过机械搅拌来将PTFE粉体分散,接着将DBTL催化剂添加其中,对其进行充分的搅拌,一直搅拌到溶液粘稠的状态之后将其倒入到玻璃板上或者是PET的支撑层上,使其干燥成膜,之后在将其放入到温度为60℃的真空干燥箱当中,继续在进行二十四小时的交联,这样就可以得到无底膜的PTFE-PDMS复合膜或者是PTFE-PDMS/PET的复合膜[1]。
疏水性纳米SiO2填充PDMS/PET复合膜的制备及分离性能研究
9. , 9 7 天津 天 泰精细 化学 品有 限公 司 ; 室温硫 化硅 橡 胶 P MS 0 , 度 50 0 山东 济 南 国邦 有 限公 D 17 黏 0,
强度 及 热稳 定性进 行分析 与表 征 , 以 乙醇/ 并 水物 系为研 究对 象, 重考 察 了料 液 温度 和 浓度 着 对 改性 复合膜 渗透 分 离性 能的影 响. 结果表 明 , 改性 膜 的 热稳 定性 显 著提 高 , 伸 强度 从 空 白 拉
膜 的 1 5MP . a增加到 7 4MP . . a 随着疏 水 气相 法纳米 SO 含 量 的增加 填充膜 的 分 离因子 极值 i2
( D 17 为皮 层 的 P MS E P MS O ) D -P T复 合膜 , 以 乙 并 醇 / 物 系为料液 , 析纳米 二氧 化硅填 充硅 橡胶 复 水 分 合 膜 的渗透 汽化 分 离性 能 , 通 过 一 系列 的手 段改 并 性 膜进 行分 析表 征.
1 实验 部 分
司; 氮( 液 自购 ) .
1 2 主要设 备及 仪器 .
超声 波 , KH一70 B, 山禾 创 超 声 仪 器 有 限 0D 昆 公司; 离子溅射仪 ,E; , S ̄-2 中国科 学院北 京科学仪 器
研究中心 ; 扫描 电镜 ,- 8 0 日 8 4 0 , 立公 司; 磁力搅器 ,
王 光 芳 ,李 然 , 王 亮 , 孙 德
( 长春工业大学 化学工程学院 , 长春 10 1) 30 2
摘 要 : 用聚 酯 ( E 为 支撑 层 , 疏 水性 气相 法 纳 米 SO2 充 改 性 的 聚 二 甲基 硅 氧 烷 采 P T) 以 i 填
吸附剂填充PDMS复合膜的渗透汽化透醇性能
126一、介绍渗透汽化是利用混合物中各组分通过膜时溶解与扩散速率的不同来实现选择性分离的新型膜分离技术。
将其与生物反应器结合对于实现连续发酵具有重大的意义,其不仅对于微生物没有任何不利影响,而且具有能耗低、收益高、绿色无污染等优点。
通常来说,采取抽真空手段,可使液体混合物部分汽化并通过膜的运输,到达下游侧。
然后当温度降低时,蒸气在收集器中冷凝液化。
膜材料的选择是渗透汽化过程的关键。
按膜材料本身性质不同,可分为高分子膜、无机膜和有机/无机复合膜。
其中,有机高分子优先透醇膜材料种类多、韧性好,但在高温高压下及有机溶剂中稳定性较差。
而疏水无机膜具有耐高温、耐腐蚀、易清洗和消毒、使用寿命长等优点,但其高昂的价格及易碎的性质限制了其应用。
为了克服以上二者的缺点,集合二者的优点,研究工作者更青睐于由无机填充剂和聚合物组成的杂化膜。
对于杂化膜的聚合物活性层,PDMS(聚二甲基硅氧烷),俗称“硅橡胶”,具有良好的热稳定性、耐溶剂性和化学稳定性,被认为是该领域最有前途的膜材料之一。
二、无机填充剂目前,常用的无机填充剂有活性炭、炭黑、沸石分子筛、碳分子筛、气相二氧化硅和氧化镁等。
其中,沸石是被研究最多的,它表现出优异的分离性能。
沸石是一种疏水的铝硅酸盐结晶,孔径大小均匀,通常在0.3-1.0nm。
对于较小的孔径,分子根据固有性质如分子大小和吸附强度以不同的速率通过这些孔进行吸附和扩散。
此外,随铝含量的降低,沸石由亲水变为疏水。
由于沸石表面积大(高达1000m2/g)、孔体积大且孔径分布均匀,沸石已被广泛应用于化学和物理研究中,如择形催化和吸附剂。
近年来,为了提高膜的渗透汽化性能,将多晶沸石混入硅橡胶内,制备出了MMMs。
Te Hennepe等在1987年最先报道了沸石填充膜在乙醇分离方面的研究,文章中结果表明当硅沸石质量含量从0增加到70%的时候,乙醇的渗透选择性能显著提高,分离因子从7上升至40,通量从0.02L·m2h1提高到0.045L·m2h1,这意味着乙醇分子较易通过硅沸石。
碳纳米管填充PDMS膜的渗透汽化性能
( X S c h o o l o fC h e m i c a l E n g i n e e r i n g , No r t h w e s t U n i v e r s i t y , X i ’ a n 7 1 0 0 6 9 , S h a a n x i , C h i n a :
第6 5卷 第 1 期 2 0 1 4年 1 月
化
工 学
报
Vl o 1 . 6 5 NO . 1
J a n ua r y
CI ESC J o ur n a l
碳纳米 管填 充 P DMS膜的渗透汽化性能
韩 小龙 ,张杏梅 . 一 ,马 晓迅 ,李继定
( 西 北 大 学 化 工 学 院 , 陕西 西 安 7 1 0 0 6 9 ; 清 华 大 学 化 学 工程 系 ,化 学 工 程 联 合 国家 重 点 实 验 室 ,北 京 1 0 0 0 8 4 ; ’ 宝 鸡 文 理 学 院化 学 化 工 学 院 ,陕 西 宝 鸡 7 2 1 0 1 3 )
me mb r a n e wa s b e t t e r t h a n t h a t o f S W NT/ P DM S h y b r i d me mb r a n e . Wh e n M WNT / P DM S h y b r i d me mb r a n e s
A b s t r a c t :S i n g l e w a l l c a r b o n n a n o t u b e s( S W NT ) . mu l t i wa l l c r a b o n n a n o t u b e s( MW N T ) a n d d o d e c y l t r i c h l o r o s i l a n e
疏水气相法白炭黑的疏水性的常用测试方法
测试时消耗的甲醇越多,说明白炭黑的处理 程度越高,疏水性越好。
3、碳含量测定法
碳含量的测定原理:
用合适的催化剂覆盖装有样品的坩埚,将其 置于高频电感炉的氧气流中燃烧。碳燃烧产物通 过铂催化剂转化为二氧化碳,其浓度通过红外高 频硫碳分析仪的红外探测仪测定。
铂催化剂:适用于(400~450)℃条件下使 用,将一氧化碳转变为成二氧化碳。
红外高频硫碳分析仪:包含有一个合适的在 1800℃下操作的高频感应炉,一个清扫单元, 在 450℃进行的铂催化系统和一个红外检测系统。
实验室一般分析器皿。
分析步骤:
打开仪器,预热 30 分钟。打开钢瓶气源,使 减压阀压力为 0.4MPa 。称取参比样品(准确至 0.1mg)于坩埚中,覆盖适量的助熔剂和催化剂, 将其置于高频感应炉里,开始分析,与标准值对 照校准。按同样的方法测试样品。记录测定结果。
服务有机硅氟行业
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表 1 气相法白炭黑表面改性前后的性能指标
牌号
表面改性剂
比表面积 (m2/g)
pH 值
水“溶”性
碳含量 (%)
甲醇值
HL-150
未改性
162
4.11
可“溶”
未测得
/
HL-200
未改性
201
4.21
可“溶”
未测得
/
HL-300
未改性
323
4.33
可“溶”
未测得
/
HB-615
经过表面改性处理过的白炭黑,外观上和没 处理前变化不大,仍然是白色细腻粉末状,可通 过以下几种方法大致判别何种是疏水的表面处理 产品:水溶法、甲醇值法、碳含量测定法、红外
硅溶胶补强PDMS—PA复合膜的性能
电 子 天 平 : A v nue R 10 C 美 国 d e tr A 2 3 / ,
能使 用 。王康 等人研 究 了 十六烷 基 三 甲基溴 化铵
维普资讯
研Hale Waihona Puke 究 ・开 发 荫砖料 2 , (:51 机种,0 2 3 1~8 0 2)1 1 8
SI CONE ATERI LI M AL
硅 溶 胶 补 强 P MS—P D A复合 膜 的性 能 术
邹 庆 ,徐 瑶 ,杨 芳 ,伍 云涛 ,汤晓 玉 ,丁文 武 , 肖泽仪 ~
O A S公 司 ;密 度 仪 :0~10 三 支 组 ,测 量 H U 0% 范 围 0~1 0 ( 积 分数 ) 0% 体 ,精度 ± . % ,河北 05
省武 强县 建 华 仪 表 厂 ;磁 力 搅 拌 器 :ML一 0 , 9 2
绍 兴卫 星 医 疗 设 备 制 造 有 限 公 司 ;超 声 波 清 洗
强填料 时能在 P M D S—P A复合膜 的渗 透汽化 性 能略 有 下降 的情 况 下改善 P MS皮层 与 P D A支撑层 之 间的结
合 ,提 高 复合 膜 的 耐 用 性 ,使 其 具 有 工业 使 用 价值 。
关键词 :硅溶胶 ,硅橡胶 ,聚酰胺 ,复合膜 ,气相 法 白炭黑 ,渗透汽化
条 件 下进 行 醇 一水 分 离 实验 后 , 气 相 法 白 炭 黑 补 强 P MS—P 复 合 膜 出现 P MS皮 层 与 P 支 撑 层 分 离现 D A D A
象 ; 而硅 溶 胶 补 强 P M D S—P 复合 膜 的 P M A D S皮 层 与 P 支撑 层 结 合 完好 。 表 明 用 硅 溶 胶 作 17硅 橡 胶 的 补 A 0
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用(一)
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用(一)
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用
亲水白炭黑的应用
•橡胶加强剂:亲水白炭黑可以增加橡胶的强度和硬度,提高橡胶制品的耐磨性和抗老化能力。
•防护材料:亲水白炭黑可以用于制备防水材料,如防水涂料、水泥防水剂等,提高建筑物和地下设施的防水效果。
•膜材料:亲水白炭黑可以用于制备亲水膜材料,如水净化膜、水处理膜等,具有良好的抗污染性能和物理稳定性。
•医疗材料:亲水白炭黑可以用于制备医疗器械和药物包装材料,具有良好的生物相容性和抗菌性能。
疏水白炭黑的应用
•橡胶制品:疏水白炭黑可以用作橡胶制品的填充剂,如胎垫、密封圈等,提高橡胶制品的耐油性和耐久性。
•涂料:疏水白炭黑可以用于制备防水、防腐涂料,如桥梁防腐涂料、船底防污涂料等,具有良好的耐候性和抗腐蚀性能。
•化妆品:疏水白炭黑可以用于制备防水、防污染的化妆品,如防水隔离霜、防水睫毛膏等,增强化妆品的持久性和防水性能。
•纺织品:疏水白炭黑可以用于制备防水、防尘纺织品,如户外衣物、帐篷等,提高纺织品的防水性能和耐久性。
以上是亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的一些应用,它们的特性和功能使得它们在不同行业中有着广泛的应用潜力。
随着科技的发展和需求的增加,亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶制品中的应用将会越来越重要,为人们的生活和产业发展带来更多的便利和创新。
疏水白炭黑用途
疏水白炭黑用途
疏水白炭黑是一种特殊的填料,在很多领域有着广泛的应用。
它在净水、环保、建筑等领域都发挥了很好的作用。
下面我们就来详细了解一下疏水白炭黑的用途。
首先,疏水白炭黑在净水领域得到广泛的应用。
净水是当今社会面临的一个重要问题,而疏水白炭黑在净水领域中扮演了重要的角色。
疏水白炭黑可以吸附水中的杂质和有机物质,有效地去除水中的颜色、异味和浑浊物质。
而且,疏水白炭黑对水中的重金属离子等有害物质也有一定的去除效果,可以净化饮用水和废水,保障人们的健康和环境的安全。
其次,疏水白炭黑在环保领域也得到了广泛的应用。
现在的环境问题越来越严重,而疏水白炭黑就成为了环保领域中的一项重要技术。
他可以有效地去除废水中的污染物,使废水得到有效处理。
疏水白炭黑不仅可以净化大气中的有害气体,还能有效地去除土壤中的有毒物质和重金属离子,对土壤污染的治理具有一定的作用。
同时,疏水白炭黑还能有效降解有机废料,减少对环境的污染。
最后,疏水白炭黑在建筑领域中也有着广泛的应用。
一般来说,疏水白炭黑作为空心楼板、墙面等建筑材料的填充材料可以有效降低建筑材料吸水性,提高材料的耐水性能。
同时,在混凝土加工中加入疏水白炭黑可以有效地改善混凝土的性能,提高混凝土的抗渗透性、耐久性等,使其更好地适应不同的建筑环境和使用要求。
总之,疏水白炭黑是一种非常好的材料,在净水、环保、建筑等领域都有着广泛的应用。
它的独特性能和材料特点使其被广泛运用到不同领域的产品和工程上,发挥着重要的作用。
疏水SiO2填充PDMS膜分离水中乙酸正丁酯的性能
没寿命谱测定等对膜材料物理化学性能进行了表征,考察了膜材料的溶胀行为及渗透汽化性能。结果表明,SiO2 在 PDMS 膜中分散均匀,且没有发生化学作用,并提高了膜材料的机械强度和疏水性。随着 SiO2 添加量增加, 膜在乙酸正丁酯溶液中的溶胀度先升后降,渗透通量呈下降趋势,而分离因子先增大后减小。当 SiO2 添加量为 4%(质量)时,随进料浓度的增加,渗透通量增大,分离因子先增大后减小;随着温度升高,渗透通量增大,分离
2016-10-26 收到初稿,2017-02-26 收到修改稿。 联系人:邹昀,童张法。第一作者:牟春霞(1990—),女,硕士研 究生。 基金项目:广西自然科学基金项目(2014GXNSFAA118061);广西石 化资源加工及过程强化技术重点实验室主任基金项目(2015Z010);广西 自然科学基金创新团队项目(2016GXNSFGA380003)。
第 68 卷 第 6 期 2017 年 6 月
பைடு நூலகம்
化工学报 CIESC Journal
Vol.68 No.6
·240J7u·ne 2017
DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20161508
疏水 SiO2 填充 PDMS 膜分离水中乙酸正丁酯的性能
牟春霞,张时雨,邹昀,刘香君,董颜箔,崔学民,童张法
因子减小;渗透通量和分离因子最大值分别为 240 g·m−2·h−1 和 542。
关键词:聚二甲基硅氧烷;疏水 SiO2;渗透蒸发;乙酸正丁酯
中图分类号:TQ 028.8
文献标志码:A
文章编号:0438—1157(2017)06—2407—08
Separation of n-butyl acetate from aqueous solution using PDMS membrane filled with hydrophobic SiO2
聚二甲基硅氧烷渗透汽化膜改性技术研究进展
聚二甲基硅氧烷渗透汽化膜改性技术研究进展李洪亮,陶旭鹏【摘要】摘要:聚二甲基硅氧烷膜改性是渗透汽化领域研究的一个热点问题。
综述了共聚、填充、交联、共混和表面改性等聚二甲基硅氧烷(PDMS)渗透汽化膜改性方法及其研究进展,并且展望了渗透汽化膜的研究方向。
【期刊名称】河南化工【年(卷),期】2011(028)009【总页数】4【关键词】关键词:聚二甲基硅氧烷;渗透汽化;改性;膜渗透汽化(Pervaporation,PV)作为一种新兴的膜分离技术,具有工艺流程简单、能耗低、无二次污染、不受汽液平衡限制等优点,近年来得到广泛关注。
它特别适用于蒸馏法难以分离或不能分离的近沸点、恒沸点混合物以及同分异构体的分离。
同时,它对有机溶液中微量水的脱除以及低浓度有机溶液和废水中少量有机物的分离具有技术和经济上的明显优势。
均质硅橡胶膜已经在气体或液体混合物浓缩、纯化或分离方面发挥了重要作用,但是均质硅橡胶膜用于渗透汽化分离过程中,存在选择性差、力学稳定性差和浓差极化现象等缺点。
为提高其性能,拓宽其应用领域,对硅橡胶膜的改性研究已成为国内外膜科学技术研究、开发的热点。
聚二甲基硅氧烷渗透汽化膜常用的改性方法有共聚、填充、交联、共混和表面改性等。
1 共聚共聚是指两种或两种以上的高分子活性端之间发生化学反应,生成无规则共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物和等离子体聚合物等。
聚二甲基硅氧烷分子之间作用力很小,生胶单独硫化后力学性能很差。
用聚硅氧烷与不饱和有机单体接枝共聚的方法可以改进其分子结构,从而改善聚硅氧烷的机械性能。
由于接枝共聚主要发生在PDMS的非晶区,因此会导致PDMS 的自由体积减少,使溶剂在膜中的扩散速率下降,而被分离组分的扩散速率由于其与接枝单体的溶度参数相近而得以提高。
Uragami[1-4]等做了大量对于PMMA-g-PDMS、PEMA-g-PDMS以及PBMA-g-PDMS三种接枝共聚膜用于渗透汽化脱除水中苯的研究工作。
乙醇发酵膜生物反应器PDMS膜性能衰减问题
乙醇发酵膜生物反应器PDMS膜性能衰减问题雷许;刘敬芸;周雯灿;肖泽仪;樊森清【摘要】对乙醇发酵膜生物反应器中的PDMS-PA膜性能衰减进行了研究,在35 d的发酵过程中,膜对乙醇的分离能力逐渐下降,分离因子从峰值11.02降至1.417,均值为6.01,平均渗透通量为431.5 g/m·2h.发酵结束后,对膜微观结构进行了分析,发现膜对水的接触角变小,疏水性能降低;通过扫描电镜发现,发酵前后膜支撑层无明显变化,但PDMS分离层略有减薄.并依据发酵前后膜性能衰减问题,讨论了膜寿命评估方法.%The performance degradation of PDMS-PA membrane in ethanol fermentation bioreactor was explored. During the 35 d fermentation period, the separation factor decreased from 11.02 to 1.417, and the average value was 6.01 and the average flux was 431.5g/(m2·h).Af ter the fermentation,the microstructure of the membrane was analyzed,it was found that the contact angle of the membrane reduced and its hydrophobic property decreased. Scanning electron microscopy suggested that there was no significant change in membrane support layer. However, PDMS separating layer became thinner. Based on the performance degradation of the membrane after the fermentation,the evaluation method of membrane life was discussed.【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】5页(P47-51)【关键词】膜生物反应器;乙醇发酵;膜性能衰减;渗透汽化【作者】雷许;刘敬芸;周雯灿;肖泽仪;樊森清【作者单位】四川大学化学工程学院,四川成都610065;四川大学化学工程学院,四川成都610065;四川大学化学工程学院,四川成都610065;四川大学化学工程学院,四川成都610065;四川大学化学工程学院,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】TS262.2;TS261.3;TS261.4乙醇工业中,生物发酵法相较化工合成法有更明显的优势[1]。
硅氮烷疏水改性介孔分子筛填充PDMS制备杂化复合膜及渗透汽化性能_纪树兰
Filled PDMS Hybrid Composite Membrane
JI Shu-lan,GAO Jing,LIU Wei,QIN Zhen-ping
( College of Energy and Enviromental Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China)
关键词: 介孔分子筛 ; 杂化复合膜; 聚二甲基硅氧烷( PDMS) ; 疏水改性; 渗透汽化
中图分类号: TQ 028. 8
文献标志码: A
文章编号: 0254 - 0037( 2014) 06 - 0954 - 07
Preparation and Pervaporation Performance of Silazane Hydrophobically Modified Mesoporous Molecular Sieves
摘 要: 采用硅烷偶联剂对介孔分子筛疏水改性,并将其掺杂在聚二甲基硅氧烷( PDMS) 中涂覆在聚砜基膜上制 备有机无机杂化复合膜. 对疏水改性介孔分子筛进行了 BET 测试及 FT-IR 等表征. BET 测试结果显示,改性前后 孔径分布发生明显变化; 从 FT-IR 图中看出,改性后介孔分子筛的羟基峰明显减小甚至消失并且出现烷基等特征 峰. 通过扫描电镜( SEM) 观察了有机无机杂化复合膜的形貌结构,并研究了分子筛添加量、料液浓度和操作温度 等对杂化复合膜渗透汽化性能的影响. 结果表明: 采用 1,1,3,3-四甲基二硅氮烷对介孔分子筛疏水改性最有效; 疏 水改性后介孔分子筛 / PDMS 杂化复合膜对醇 / 水溶液有较好的分离效果,当分子筛填充质量分数为 20% 、操作温 度为 40 ℃ 、进料液质量分数为 3% 时,杂化膜对乙醇 / 水体系的分离因子最高为 9. 8,渗透通量为 1 002 g / ( m2·h) , 对正丁醇 / 水体系的分离因子最高为 65. 4,渗透通量为 1 402 g / ( m2·h) .
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型 ,E本电子株式会社。 t 12 P . A支 撑层 的制 备
他们将其命名为超渗透膜。本实验 以疏水性气相
法 自炭黑为填充剂对 P M 进行再改性,制成填 DS 充硅橡胶 一 聚酰胺 ( D S P )复合膜 ,并对 PM — A
P A微孔支撑层材料 的主体是聚酰胺 ( A P)
渗透蒸发 性能。结果发现 ,以 P MS层的质量为基 准,填 充少量 的疏水性气相 法白炭 黑就 能显著影 响复合 D
膜 的渗透性 能;填充复合膜 的渗 透通量 随着 白炭 黑用量 的增加 而增 加 ,而选择 性则 没有 显著 降低 。在 4 | D
℃、 乙醇质量分数为 5 的 乙醇水溶液 中 ,白炭黑质 量分数 为 2% 的 P MS—P % 0 D A复合膜 的渗 透通 量 达到 24 0gm h 0 ,比非填 充复合膜 的渗透通量 高 1倍 多;而分 离因子 为 7,稍低 于非填 充复合膜 的 8 5 / . 。此 外,填 充复合膜和非填充复合膜 的分 离性 能对温度和浓度 变化 的依赖关 系一致。 关键词 :硅橡胶 一聚酰胺 复合膜 ,气相法 白炭黑 ,渗透 ,分 离
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基 础 研 究
荫‘料2 , (: ~ 机材,02 266 t 0 1 )14 7
SU C I ONE MAT RI L E A
疏水 白炭 黑填充 P M P D S— A复合膜 的渗透汽化性 能 水
王 任 ,汤晓玉,杨 晶,石 尔,肖泽仪 一
热处理定型后 ,用含 J 一甲基吡咯烷酮的混合 7 、 r
有机溶剂做浸泡处理 。 13 未填充 P M — A复合膜的制备【 . DS P 8 称取一定质量的 17 0 硅橡胶、等量的交联剂 正硅酸乙酯和溶剂正庚烷放人 5 L的小烧杯, 0m 配成 P M D S质 量 分 数 为 2 的 P M % D S正庚 烷 ( PM : m D Sm正庚烷 = :0 )溶液;用磁力搅拌 2 10 器搅拌 1h ,加入催化剂二丁基二月桂酸锡 , 后
( 四川大学化工学 院,成都 606 ) 1 5 0
摘要 :在 聚二 甲基 硅 氧 烷 ( D ) 层 中引入 疏 水 性 气相 法 白炭 黑,制成 填 充的 硅 橡胶 一聚 酰胺 P MS ( D S—P ) 多层复合膜 ;通过扫描 电镜 ( E PM A S M)观察 了填充复合膜 的截 面形 态,并考察 了填 充复合膜 的
Mrl e e等人 研究 了疏水性气相法 白炭 黑填充 k 的聚 4一 甲基 一 戊炔 的渗透性能 ,发现膜 的 2一 渗透性和膜对大分子有机物的选择性同时增加 ,
赛璐珞厂。 超声波清洗仪 :K 20 ,昆山市超声仪 Q 30 E
器有 限公 司 ;扫 描 电镜 ( E :JM 一 90L s M) S 5o V
中图分类号 :T 3 39 Q3.3 文献标识码 :A 文章编号 :10 4 6 (0 7 2— 0 1 0 0 9— 3 9 2 0 )O 0 6 — 4
聚二甲基硅氧烷 ( D S P M )膜是 目前优先透 醇膜的典型代表 之一 - 。为 了进一步提高膜 的 1 J
分离性能,人们采用 了填充 、接枝 、共聚、共 昆 等方法对 P M 膜进行改性。在 P M DS D S中填充颗 粒物质 的方 法 已有许 多报道 。H .c e— .J .H n np 等人研究 了沸石分子筛填充 的 P M ee D S膜 的 渗透汽化性能 ,发现填充膜的通量 比未填充膜的
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6 ・ 2
啸 ・ 料 机 t 材
第卷 l
08 .
之间 ( 泡点法) ;支撑层微孔膜成膜并
(E S M)照片如图 1 所示。由图 l 可见,未填充 n P M — A复合膜 的 P M 层稍稍侵入 P DS P D S A微孔 支撑层中, 且和 P A支撑层的结合 良好 ;图 1 和 c 图1 d显 示 ,在 填 充 膜 中 自炭 黑 颗 粒 沉 积 在 P M 层与 P D S A支撑层近界面上 ,颗粒 的团聚尺 寸在 10rl 右。 比较 图 1、图 1 0 n 左 l c d和 图 1 a可
1 实验
11 主 要原料 及仪 器 .
端羟基聚二 甲基硅 氧烷 (0 17硅橡胶 ) :黏 度约 1 0 P s 000m a・ ,中蓝晨 光化工研究 院;正 硅酸乙酯 ( E S :A ,天津市博迪化 工有限 TO) R 公司;二丁基二月桂 酸锡 :C ,上海 化学试剂 P 有限公司;正庚烷 : R A ,天津市化学试剂一厂 ;
和聚砜酰胺 ( S )按一定 比例 混合 的共混物 , PA 用溶剂挥 发法制成 平板微孔 膜 ,孔 径在 04~ .
改性后的复合膜进行醇 一 水溶液的渗透蒸发分离 实验评价 ,以期开发出高性能的填充 P M 多层 D S 复合 膜 。
收稿 日期 : 0 6 l — 4 20 一 1 1 。 作者简介 :王任 (9 1 ) 18 一 ,男 ,硕士生。 ・ 基金项 目:自 然科学基金项 目 ( 07 0 1 。 2 26 4 ) ・・联系人 。E—ma :m e @polm i cI n i gh epe al oIe o l . L
通量低,但选择性有很大提高 J 。叶宏发现采
用炭黑填充 的 P M 复合膜 的乙醇水溶液的通量 IS ) 和选择性提高了;但炭黑的粒径较大 ,当膜很薄 时 ,分散 比较 困难 。肖泽仪 等人将 填充碳分 J
疏水性气相法白炭黑 :粒径 1 4 m,使用前 0~ 0n 在烘箱中于 l0℃下烘 1h l ,四川绵竹川润化工
厂 ;聚酰胺 ( A : 10 P ) A 0 尼龙 6 ,南京立汉化学 有 限公 司 ;聚砜 酰胺 ( S : . =15 ,上海 P A)’ 7 .8
子筛的 P M 膜用于乙酸 一 DS 水混合物的渗透蒸发 分离 ,但填 充膜 的分离 性 能没有显 著改 善 。 J 气相法 白炭黑常用作硅橡胶 的补强剂 。T . J .C