聚二甲基硅氧烷膜的制備、改性及脫硫性能研究.pdf

1、中國(guó)車用汽油中的有機(jī)硫化物75％以上來自催化裂化汽油(FCC)調(diào)和組分。有機(jī)硫化物燃燒后會(huì)產(chǎn)生SOx等有害物質(zhì)，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，對(duì)FCC汽油進(jìn)行深度脫硫迫在眉睫。滲透汽化膜法脫硫是一種新型的脫硫方法，分離效率高、能耗低、環(huán)境友好，膜法脫硫的核心是膜材料。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一種應(yīng)用較廣的滲透汽化膜材料，具有較好的脫硫性能。本文系統(tǒng)地研究了交聯(lián)劑對(duì)PDMS膜脫硫性能的影響，在此基礎(chǔ)上，通過填充CPO-27-Ni這種金屬有機(jī)骨架

2、（metal organic framework，MOF）材料，進(jìn)一步提高了PDMS膜的脫硫性能。
　　本文首先制備了3種不同交聯(lián)劑交聯(lián)的PDMS/PVDF復(fù)合膜。3種交聯(lián)劑分別為3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)、3-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和3-巰基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)。采用傅立葉紅外光譜儀(FTIR-ATR)，X射線光電子衍射(XPS)，掃描電子顯微鏡(SEM)，靜態(tài)拉伸試驗(yàn)，溶脹實(shí)驗(yàn)和表面剝

3、離實(shí)驗(yàn)對(duì)所制備的PDMS/PVDF膜進(jìn)行系統(tǒng)分析、表征。研究結(jié)果表明A-PDMS具有最高的交聯(lián)密度，極佳的抗溶脹性和與底膜良好的結(jié)合力;同時(shí)，系統(tǒng)考察了不同操作溫度和有機(jī)硫化物含量對(duì)PDMS/PVDF膜脫硫性能的影響。滲透汽化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:一、在45℃，A-PDMS膜的富硫因子最高，達(dá)到3.46;二、M-PDMS膜的滲透通量最高，達(dá)到21.19kg/(m2·h)。
　　隨后，將CPO-27-Ni顆粒填充到APTMS交聯(lián)的PDMS基

4、體中，制備出CPO-27-Ni填充的PDMS混合基質(zhì)膜(mixed matrix membranes，MMMs)用于滲透汽化脫硫。采用SEM，X-ray粉末衍射(XRD)和N2吸脫附對(duì)CPO-27-Ni粒子進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征;通過SEM，XRD，熱重量分析(TGA)和溶脹實(shí)驗(yàn)對(duì)膜進(jìn)行綜合表征。隨后，研究了不同CPO-27-Ni粒子填充量對(duì)PDMS膜滲透汽化脫硫性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相比于PDMS膜，MOF/PDMS MMMs的滲透通量和富硫因