基于大环化合物的新型交联改性渗透汽化膜构建及其性能研究

发布时间：2019-05-30 16:08

【摘要】：近年来,膜技术获得了飞速发展,已成为解决能源、环境等重大问题的共性支撑技术之一,而如何构建有机物分离用高性能渗透汽化膜也成为膜领域前沿课题之一,近年来备受关注。本文以燃料油脱硫为应用背景,从聚轮烷等角度提出新的思路,构建新型渗透汽化膜,可为面向燃料油等复杂有机物分离的膜制备及改进提供参考。主要研究内容及结论如下：(1)以环糊精分子为主体,功能化修饰的聚乙二醇链状分子为客体,通过主客体之间的超分子作用力形成包结物,并经过封端工序制备超分子聚轮烷,利用聚轮烷链上环糊精的大量活性羟基,与烯丙基缩水甘油醚进行开环加成反应,制备具有移动性的聚轮烷交联剂,并通过红外光谱、核磁共振、X射线衍射等方法验证了产物的成功制备。(2)以传统交联剂季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和自制的环糊精交联剂、聚轮烷交联剂对膜进行交联改性,并通过SEM、TG、溶胀测试等方法对交联膜进行了表征及性能测试,结果表明：聚轮烷交联膜具有均质连续结构,机械性能和热稳定性良好；吸附溶胀测试表明,聚轮烷交联改性膜对有机物具有较强的耐受能力,对噻吩具有优异的优先吸附能力,且效果优于PETA膜和环糊精交联膜；膜密度及交联密度测试表明,聚轮烷交联剂对膜具有优异的交联效果,交联密度较高。(3)研究了聚轮烷交联改性膜的渗透汽化脱硫行为,探讨了温度、交联剂含量及料液组成等对膜脱硫性能的影响,结果表明：与传统PETA交联膜相比,聚轮烷交联改性膜具有良好的脱硫性能,其渗透通量得到提高；温度的升高及微量的第三组分甲苯的加入使得膜的渗透通量增大,分离系数保持不变；当聚轮烷交联剂含量为5%时,膜的分离性能达到较佳值,渗透通量可达1500g·m-2·h-1,分离系数可达5.0。(4)制备了对噻吩具有特异性识别能力的分子印迹聚合物,并将其与膜材料结合制备分子印迹复合膜,并将其用于渗透汽化脱硫测试,探究了各种条件对复合膜脱硫效果的影响,结果表明：分子印迹复合膜具有良好的机械性能和热稳定性,对噻吩的选择性增强,膜分离系数增大；温度和料液组成对复合膜的脱硫效果有影响,温度升高膜通量变大而分离系数则呈现减小的趋势,第三组分甲苯的加入使复合膜的渗透通量增加。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ028.8

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 韩宾兵,李继定,陈翠仙;渗透汽化膜传递理论研究的进展[J];水处理技术;2000年05期

2 蒋晓钧,施艳荞,陈观文;有机液优先透过渗透汽化膜[J];功能高分子学报;2000年02期

3 韩宾兵;“九五”国家重点科技攻关计划专题“渗透汽化透水膜及其过程关键技术开发”通过验收[J];膜科学与技术;2001年02期

4 阎建民,陈观文;渗透汽化脱水技术及其在酯化工业中的应用[J];现代化工;2001年08期

5 阎建民,陈观文;渗透汽化-蒸馏-酯化反应耦合过程动力学[J];膜科学与技术;2002年05期

6 陈翠仙;李继定;潘健;张庆武;;我国渗透汽化技术的工业化应用[J];膜科学与技术;2007年05期

7 张晓颖;邓新华;孙元;;有机液优先透过渗透汽化膜的应用发展[J];材料导报;2007年10期

8 李增文;;优先透有机物渗透汽化膜的研究进展[J];中国新技术新产品;2009年22期

9 由涛;陈龙祥;张庆文;张继民;洪厚胜;;渗透汽化方法在食品工业中的应用[J];食品研究与开发;2010年01期

10 罗建泉;伊守亮;苏仪;陈向荣;苏志国;万印华;;渗透汽化法从丙酮-丁醇-乙醇中分离浓缩丁醇[J];化学工程;2010年02期

相关会议论文 前10条

1 陈翠仙;李继定;潘健;林阳政;;渗透汽化研究的新进展[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年

2 李继定;陈翠仙;张庆武;吴晨;;渗透汽化膜技术及其在医药领域中的应用[A];第4届全国医药行业膜分离技术应用研讨会论文集[C];2007年

3 李继定;陈剑;叶宏;王鼎;林阳政;陈翠仙;;渗透汽化节能膜技术及其在石化领域中应用[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年

4 马晓华;许振良;袁海宽;;渗透汽化耦合酯化反应精馏研究新进展[A];上海市化学化工学会2008年度学术年会论文集[C];2008年

5 吴光;黄素哲;陈翠仙;李继定;;渗透汽化膜技术在我国的工业化应用[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年

6 叶宏;李继定;曾楚怡;陈剑;林阳政;陈翠仙;;渗透汽化膜技术及其在石化领域中应用[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年

7 李继定;陈剑;林阳政;陈翠仙;;渗透汽化膜分离技术应用研究[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年

8 刘新磊;李砚硕;朱广奇;班宇杰;彭媛;金花;刘杰;杨维慎;;金属有机骨架渗透汽化膜[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年

9 白露;曲萍;高源;张力平;俞月;田维乾;;纳米纤维素改性渗透汽化膜材料的研究[A];第二届中国林业学术大会——S11 木材及生物质资源高效增值利用与木材安全论文集[C];2009年

10 叶宏;冯旭东;梁海燕;王静;张晶晶;于群;;渗透汽化有机膜分离异构体混合物的研究进展[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集（上）[C];2009年

相关重要报纸文章 前3条

1 周舟;渗透汽化制膜技术研制成功[N];科技日报;2006年

2 实习记者 胡齐明;跨越四分之一世纪的“膜”界探寻[N];新清华;2010年

3 本报记者 李宏乾;自主膜技术：挑战传统分离极限[N];中国化工报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 魏平;渗透汽化醇水分离膜的研制与过程机理分析[D];浙江大学;2013年

2 梁斌;脱盐渗透汽化复合膜的制备及其性能研究[D];北京化工大学;2015年

3 李杰;亲水/疏水分离膜的自组装及优先透醇膜的放大制备[D];北京工业大学;2015年

4 白云翔;共聚物渗透汽化膜的制备、结构及分离水中微量有机物性能的研究[D];浙江大学;2006年

5 马晓华;催化与渗透汽化双功能膜制备及其反应精馏过程的研究[D];华东理工大学;2012年

6 张林;烃（醚）—甲醇体系渗透汽化膜及其传质与集成分离技术研究[D];浙江大学;2003年

7 李琴;天然高分子材料在渗透汽化膜分离己内酰胺—水体系中的应用[D];武汉大学;2009年

8 曹绪芝;新型亲水性聚合物—陶瓷渗透汽化复合膜的研究[D];复旦大学;2008年

9 刘琨;渗透汽化技术分离醋酸正丁酯粗产品中的微量水及其废水中的有机物[D];广西大学;2005年

10 董永全;醇脱水中空纤维渗透汽化膜及组件的研究[D];浙江大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 姬凌云;聚二甲基硅氧烷/改性ZSM-5渗透汽化复合膜的制备及性能研究[D];东北林业大学;2015年

2 丁川;渗透汽化—两级冷凝回收高纯度糠醛及吸附扩散行为的分子动力学模拟研究[D];太原理工大学;2016年

3 张欠之;催化—渗透汽化双功能膜的制备及其在乙酸乙酯合成中的应用[D];长春工业大学;2016年

4 刘春雨;基于大环化合物的新型交联改性渗透汽化膜构建及其性能研究[D];天津工业大学;2016年

5 李婷;不对称静电场强化渗透汽化过程[D];天津工业大学;2016年

6 刘妍;用于甲醇/碳酸二甲酯分离的中空纤维渗透汽化膜的制备[D];上海师范大学;2016年

7 韩颖;渗透汽化强化油酸与乙醇酯化反应[D];山东理工大学;2016年

8 黄元明;渗透汽化膜组件的模拟与设计及其级联计算软件的开发[D];浙江大学;2006年

9 朱智慧;壳聚糖渗透汽化膜的制备及分离异丙醇/水的性能研究[D];浙江大学;2007年

10 刘月胜;金属盐改性聚乙烯醇膜及其渗透汽化性能[D];华东理工大学;2012年

，

本文编号：2488980