二甲苯異構(gòu)體分離用β-CD交聯(lián)物-PVA共混膜的制備.pdf

1、傳統(tǒng)方法分離二甲苯異構(gòu)體存在能耗高、工藝復(fù)雜和環(huán)境污染等缺點(diǎn).滲透汽化膜分離通常具有高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)二甲苯異構(gòu)體的分離性能并未取得滿意的效果.若能巧妙利用選擇性識(shí)別的功能物質(zhì)--環(huán)糊精用于二甲苯異構(gòu)體的分離,則具有十分重要的意義.本課題主要研究二甲苯異構(gòu)體分離用的p.環(huán)糊精聚合物/聚乙烯醇(PVA)共混膜的制備、性能、影響因素及其變化規(guī)律. 本研究首先以環(huán)氧氯丙烷(EP)為交聯(lián)劑,在堿性介質(zhì)中按不同的β-環(huán)糊精(β-CD)

2、/EP摩爾比制備了水溶性β-環(huán)糊精聚合物(β-CD-EP).采用紅外光譜及凝膠氣相色譜表征了該聚合物的結(jié)構(gòu)和分子量.水溶性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,聚合物的溶解度隨著交聯(lián)劑含量的增加而線性增加,在25℃下,最高溶解度達(dá)到了61.5g/100g水,為純?chǔ)?環(huán)糊精溶解度的30多倍;分子量隨著交聯(lián)劑含量呈對(duì)數(shù)關(guān)系增大,最高分子量達(dá)到了10<'6>.紅外光譜分析出β-環(huán)糊精聚合物保持了環(huán)糊精原有的空腔結(jié)構(gòu). 本文制備了β-CD-EP/PVA共混膜,

3、和β-CD-EP/PVA/聚丙烯腈(PAN)共混復(fù)合膜.研究了β-CD-EP/PVA共混膜在二甲苯異構(gòu)體中的溶脹過(guò)程,測(cè)定了膜的溶脹率,用以分析共混膜的滲透汽化分離性能.溶脹實(shí)驗(yàn)表明,β-CD-EP與PVA共混后,膜在二甲苯異構(gòu)體中的溶脹性能要高于PVA膜. 最后,本文考察了料液濃度、β-CD聚合反應(yīng)摩爾比率、共混膜中β-CD-EP含量及鑄膜液中PVA濃度等因素對(duì)共混膜滲透通量和分離因子的影響.30℃下,聚合反應(yīng)體系中環(huán)氧氯丙烷

4、與β-CD摩爾比為6∶1,膜中β-CD-EP含量為10w.t﹪,鑄膜液中PVA濃度為8w.t﹪的無(wú)底膜共混膜分離對(duì)二甲苯含量為20wt﹪的對(duì)/間二甲苯混合物時(shí),分離因子達(dá)到2.86,滲透通量達(dá)到了245.0g.m<'-2>.h<'-1>,比純PVA膜的α=1.17、J=22.6g.m<'-2>.h<'-1>有了較大的提高.β-CD-EP/PVA/PAN復(fù)合膜的分離因子α=1.0-2.0,滲透通量J=30.0-100.0g.m<'-2>.