PPhTMs新型優(yōu)先透醇膜的制備及改性研究.pdf

1、乙醇發(fā)酵過(guò)程是典型的產(chǎn)物抑制過(guò)程，將滲透汽化技術(shù)與乙醇發(fā)酵過(guò)程相耦合可以實(shí)現(xiàn)乙醇的原位分離，減輕產(chǎn)物對(duì)酵母菌發(fā)酵的抑制作用。在滲透汽化過(guò)程中，膜材料的選擇是較為重要的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的商業(yè)PDMS膜雖具有比較高的分離因子，但是滲透通量較低，限制了其工業(yè)化應(yīng)用，因此如何制備高通量、高選擇性的優(yōu)先透醇膜一直是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。
　　本文開(kāi)發(fā)一種新型膜材料—聚苯基三甲氧基硅烷(PPhTMS)，并利用柔性有機(jī)硅烷羥基硅油(HSO)及聚二甲基硅氧

2、烷(PDMS)對(duì)其進(jìn)行共聚改性研究，形成軟硬嵌段式結(jié)構(gòu)，制備新型PPhTMS-X優(yōu)先透醇膜。通過(guò)電鏡掃描(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、接觸角測(cè)試(CA)等表征手段，從膜的表面結(jié)構(gòu)以及化學(xué)性質(zhì)等方面探索了柔性鏈段的加入對(duì)PPhTMS膜的影響。通過(guò)考察柔性鏈段用量及制膜溫度對(duì)PPhTMS-X膜滲透汽化性能的影響，發(fā)現(xiàn)PPhTMS-HSO膜的分離性能較好，進(jìn)而系統(tǒng)考察了溶劑用量、催化劑用量、料液溫度和料液濃度等條件對(duì)PPhTMS-HSO

3、膜滲透汽化性能的影響。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PPhTMS膜具有一定的成膜性及良好的熱穩(wěn)定性。柔性鏈段的引入進(jìn)一步提高了其成膜的致密性，增強(qiáng)了膜表面的疏水性，改善了成膜聚合物的晶型結(jié)構(gòu)。與PPhTMS膜相比，PPhTMS-X膜的分離因子有較大提高，這說(shuō)明柔性鏈段的加入有利于提高膜的選擇性能，其中PPhTMS-HSO膜的滲透汽化性能最優(yōu)。在成膜溫度為60℃，PhTMS用量為7g、HSO用量為1.5g，催化劑用量為0.2g，溶劑用量為10