多级结构分子筛杂化膜制备与渗透蒸发脱硫性能研究

发布时间：2020-04-16 22:44

【摘要】：渗透蒸发是一种具有工业应用的膜分离技术并且受到广泛研究。它具有高效、低能耗、低污染的优点,具有广阔的应用前景。高性能膜材料是实现大规模工业应用和降低成本的关键。评价膜分离性能的两个主要因素是:选择性和渗透通量。膜中通道的构建是提高传质性能,获得高性能膜的有效方法。本研究旨在构建促进膜的通道来提高对汽油的脱硫性能。主要成果如下:MCM-41与聚醚共聚酰胺(Pebax)基质共混制备杂化膜。由于MCM-41的微孔(1.5 nm)和介孔(3.5 nm)多级孔结构,构建了杂化膜的连续通道,有效地降低了扩散阻力,提高了渗透通量。与此同时,通过优化膜的结晶性能和自由体积特性,提高了杂化膜的分离性能。当MCM-41的填充量为4 wt%时,杂化膜的渗透通量为21.97 kg/(m~2h),富集因子为6.75。该膜具有良好的长期操作稳定性。SBA-15也有微孔(0.57-0.62 nm)和介孔(6-6.5 nm)多级孔结构。当SBA-15加入到Pebax基质中时,由于微孔尺寸介于噻吩和正辛烷之间可以确保选择性,而介孔作为连续的通道,使渗透分子在膜中快速传输。该杂化膜具有良好的热稳定性和抗溶胀性能,在高温下具有良好的分离性能。当SBA-15填充量为6wt%时,杂化膜的渗透通量为22.07 kg/(m~2h),富集因子为6.76。该膜同样具有良好的长期操作稳定性。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ051.893

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本文编号：2630116