高校化学工程学报

2020, (03) 648-655

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PI/ZIF-8杂化膜的制备及渗透汽化分离性能研究
Preparation and pervaporation separation performance of PI/ZIF-8 hybrid membranes

李太雨1;马文中1;2;徐荣1;张琪1;钟璟1

摘要(Abstract):

针对渗透汽化分离非质子溶剂/水体系过程中渗透性和选择性之间此升彼降的矛盾关系(trade-off效应),提出制备有机/无机杂化膜的方法。以均苯四甲酸酐(PMDA)和2,2'-双[4-4(氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为聚酰亚胺(PI)单体,2-甲基咪唑锌(ZIF-8)为无机杂化粒子,采用两步法制备PI/ZIF-8杂化膜,并对杂化膜进行表征和渗透汽化分离性能测试。研究结果表明:ZIF-8可以为水分子提供额外的运输通道,并且引入ZIF-8增强了PI膜的耐溶剂性。当ZIF-8质量分数w(ZF-8)为2%时,杂化膜对于DMF质量分数w(DMF)为90%的体系,通量为242.2 g·m-2·h-1,分离因子为17.8;对于DMAC质量分数w(DMAC)为90%的体系,通量为126.2 g·m-2·h-1,分离因子为55.2。相比于未改性PI膜,分离DMF/H2O和DMAc/H2O体系中,PI/ZIF-8杂化膜的渗透通量分别提高了60%和40%。

关键词(KeyWords): 聚酰亚胺;ZIF-8;杂化膜;非质子溶剂;渗透汽化

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(21406017);江苏省高等学校自然科学研究项目(18KJA430005,18KJA530001);江苏省研究生培养创新工程项目(KYCX18_2614);江苏省先进催化与绿色制造协同创新中心(常州大学)。

作者(Author): 李太雨1;马文中1;2;徐荣1;张琪1;钟璟1

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DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2020.03.012

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