PDMS-PVDF復(fù)合膜的改性制備及分離水中乙酸正丁酯的研究.pdf

1、乙酸正丁酯作為用途廣泛的化工溶劑，其生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水含有少量的乙酸正丁酯，將其脫除回收是實(shí)現(xiàn)綠色工藝亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)。由于酯/水體系容易形成共沸混合物體系，傳統(tǒng)分離方法難以處理。滲透汽化技術(shù)具有成本低、操作靈活、分離度高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于共沸物的分離。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一種典型的親有機(jī)物材料，作為滲透汽化分離水中微量乙酸正丁酯的膜材料方向上具有潛在應(yīng)用前景。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)微濾膜做為支撐層，選用疏水性納

2、米SiO2和ZIF-8作為無機(jī)改性劑，制備出PDMS復(fù)合膜材料，用于乙酸正丁酯/水溶液的滲透汽化分離。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)、X射線衍射儀(XRD)、拉伸實(shí)驗(yàn)、接觸角和正電子湮沒（PALS）等對膜材料形貌及物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。通過計算改性膜、乙酸正丁酯及水的溶解度參數(shù)，證明改性膜對乙酸正丁酯具有較高的選擇吸附性。采用滲透汽化實(shí)驗(yàn)，考察了填充改性PDMS膜的溶脹性能及無機(jī)改性劑添加量、料液濃度和

3、料液溫度對改性膜滲透汽化性能的影響。結(jié)果表明:SiO2填充劑在PDMS膜中分散較均勻，而ZIF-8主要分散在膜的底部，它們與PDMS間都只有物理相互作用;SiO2的添加提高了膜材料的機(jī)械強(qiáng)度，也增大了膜表面的疏水性，ZIF-8的添加對PDMS膜表面的疏水性略有增強(qiáng)。隨著SiO2添加量增加，膜在乙酸正丁酯溶液中的溶脹度先升后降，滲透通量呈下降趨勢，而分離因子先增大后減小，當(dāng)SiO2添加量為4wt.％時，分離因子達(dá)最大值為542;而ZIF-