羟乙基纤维素改性聚乙烯醇蒸汽渗透膜的制备及其性能研究

发布时间：2021-05-23 11:57

　　在现代工业生产和日常生活中,对气体湿度的要求越来越严格,因而气体脱湿和干燥技术也成为现代分离技术的研究热点。传统的干燥剂、制冷制热等气体除湿工艺中存在的工艺复杂、环境污染以及循环再生等问题。膜法除湿技术具有选择性高、能耗低、流程简单、无二次污染等优点而备受关注,其核心技术是高性能除湿膜的制备。因此,制备亲水性强、除湿效率高、稳定性好的气体除湿膜是该技术实现工业化的关键。首先采用溶剂蒸发法制备了羟乙基纤维素交联改性聚乙烯醇（PVA-HEC）平板蒸汽渗透膜。研究了HEC质量组成对PVA-HEC平板膜的结构、亲水性能、水蒸汽渗透性能以及空气除湿性能的影响。结果表明,随着HEC含量的增加,PVA-HEC铸膜液粘度增加,PVA-HEC膜的表面粗糙度也呈现增加趋势,亲水性能也有所增加。当HEC含量为5 wt.%时,PVA-HEC膜的蒸汽渗透率最高可达103.5 g/（m²h）,除湿效率最高可达72.10%,并且HEC-PVA膜的气体除湿性能明显优于纯PVA膜。为了进一步研究HEC-PVA膜在空气除湿方面的应用,结合中空纤维膜的优点,采用聚丙烯腈（PAN）中空纤维超滤膜为底膜,... 

【文章来源】：长春工业大学吉林省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 蒸汽渗透技术介绍
    1.2 蒸汽渗透技术应用
        1.2.1 天然气脱水
        1.2.2 压缩空气除湿
        1.2.3 烟气脱水
        1.2.4 有机溶剂脱水
        1.2.5 蒸汽回收
    1.3 蒸汽渗透膜材料
        1.3.1 常见有机高分子材料
        1.3.2 非晶态全氟聚合物
        1.3.3 无机材料
        1.3.4 新兴碳材料
    1.4 本课题意义
第2章 PVA-HEC蒸汽渗透膜的制备及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 PVA-HEC气体除湿膜的制备
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验器材
        2.2.3 制备方法
    2.3 表征及性能测试
        2.3.1 铸膜液粘度
        2.3.2 SEM
        2.3.3 ATR-FTIR
        2.3.4 XRD
        2.3.5 AFM
        2.3.6 TGA
        2.3.7 膜机械性能
        2.3.8 水接触角
        2.3.9 膜溶胀度
        2.3.10 水蒸气渗透性能测试
        2.3.11 气体除湿性能测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 铸膜液粘度
        2.4.2 SEM
        2.4.3 ATR-FTIR
        2.4.4 XRD
        2.4.5 AFM
        2.4.6 TGA
        2.4.7 膜机械性能
        2.4.8 膜亲水性能
        2.4.9 膜的溶胀度
        2.4.10 水蒸气渗透性能
        2.4.11 气体除湿性能测试
    2.5 本章小结
第3章 PVA-HEC/PAN蒸汽渗透膜的制备及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 PVA-HEC/PAN蒸汽渗透膜的制备
        3.2.1 实验药品及材料
        3.2.2 实验器材
        3.2.3 制备方法
    3.3 表征及性能测试
        3.3.1 膜形态结构表征
        3.3.2 气体除湿性能测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 膜形态结构(SEM)
        3.4.2 HEC含量对气体除湿性能的影响
        3.4.3 进料流量对气体除湿性能的影响
        3.4.4 HEC含量对露点温度的影响
        3.4.5 进料流量对露点温度的影响
    3.5 本章小结
第4章 磺化PVA-HEC/PAN蒸汽渗透膜的制备及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 磺化PVA-HEC/PAN蒸汽渗透膜的制备
        4.2.1 实验药品
        4.2.2 实验器材
        4.2.3 制备方法
    4.3 表征及性能测试
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 SEM
        4.4.2 ATR-FTIR
        4.4.3 XRD
        4.4.4 TGA
        4.4.5 膜机械性能
        4.4.6 水接触角
        4.4.7 膜的溶胀度
        4.4.8 水蒸气渗透性
        4.4.9 气体除湿性能
        4.4.10 露点温度
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]侧链型磺化聚芳醚酮/磺化聚乙烯醇复合型直接甲醇燃料电池用质子交换膜[J]. 程海龙,徐晶美,王哲,任春丽,白洪伟,赵成吉,张会轩.  物理化学学报. 2013(07)
[2]聚乙烯醇-羟乙基纤维素共混膜的制备及性能[J]. 董锐,马磊,邵荣,郭海滨,云志.  塑料. 2011(06)
[3]羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺共聚物的合成及表征[J]. 易俊霞,李瑞海.  塑料. 2010(02)
[4]全氟磺酸改性聚乙烯醇渗透汽化膜分离乙酸乙酯-水溶液[J]. 袁海宽,许振良,马晓华,魏永明,齐峻,曾义红.  高校化学工程学报. 2009(01)
[5]碱溶性羟乙基纤维素的溶解性及醚化度影响因素研究[J]. 厉勇,李振国,刘永乐,胡盼盼,刘兆峰.  合成纤维. 2007(10)
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[7]羟乙基纤维素水溶液粘度特性的研究[J]. 叶君,熊犍,伍红,何婉芬,智勇.  造纸科学与技术. 2004(06)
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[9]嵌段共聚物傅里叶变换拉曼光谱[J]. 王靖,郭晨,刘会洲.  分析化学. 2001(01)
[10]磺化聚芳醚砜与可溶性聚酰亚胺共混材料制备气体除湿膜[J]. 彭曦,吴庸烈,郑敬河,刘静芝.  膜科学与技术. 1997(01)



本文编号：3202479