面向乙酸乙酯/水分离的ZIF-67/PEBA和MFI分子筛膜材料制备及性能研究

发布时间：2022-07-08 13:29

　　乙酸乙酯是重要的工业溶剂,在其生产过程不可避免会有含酯废水排放。由于容易形成共沸物和高能耗等问题,采用传统分离方法从含酯废水中回收乙酸乙酯比较困难。渗透汽化分离技术具有从水溶液中回收微量乙酸乙酯的应用潜力,开发分离性能优良的膜材料是实现其工业化的关键。为此本文针对酯/水体系开展填充改性聚醚共聚酰胺（PEBA）聚合物和无机分子筛两大类膜材料制备工艺及性能的研究。将ZIF-67填充到聚醚共聚酰胺（PEBA）中,制备得到ZIF-67/PEBA杂化膜。用扫面电镜（SEM）表征ZIF-67的粒径和杂化膜材料表面和横截面形貌特征,通过接触角测试考察杂化膜疏水性的变化,通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析杂化膜材料的化学结构,采用X射线衍射（XRD）考察ZIF-67颗粒和PEBA杂化膜材料的结晶度,通过热重（TGA）考察填充型杂化膜材料的热稳定性;开展平衡溶胀实验探究杂化膜在不同浓度乙酸乙酯水溶液中的溶胀性能,并通过渗透汽化实验考察ZIF-67填充量、进料浓度和温度等因素对杂化膜分离乙酸乙酯/水溶液性能的影响。以正硅酸四乙酯（TEOS）为硅源,四丙基氢氧化铵（TPAOH）为模板剂,用二次生长法在氧... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 渗透汽化膜材料及其类型
    1.3 PEBA膜材料简介
    1.4 沸石咪唑酯骨架材料
    1.5 MFI型分子筛膜
    1.6 课题研究目的和内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
第二章 ZIF-67/PEBA杂化膜的制备与表征
    2.1 前言
    2.2 实验及方法
        2.2.1 材料与设备
        2.2.2 ZIF-67的制备
        2.2.3 ZIF-67/PEBA杂化膜的制备
        2.2.4 材料的表征方法
    2.3 ZIF-67表征结果
        2.3.1 比表面积和孔径测试结果及其分析
        2.3.2 SEM结果及其分析
    2.4 ZIF-67/PEBA杂化膜表征结果
        2.4.1 SEM结果及其分析
        2.4.2 EDS结果及其分析
        2.4.3 FTIR结果及其分析
        2.4.4 XRD结果及其分析
        2.4.5 WCA结果及其分析
        2.4.6 TGA结果及其分析
        2.4.7 平衡溶胀实验结果
    2.5 小结
第三章 MFI型分子筛膜的制备与表征
    3.1 前言
    3.2 实验及方法
        3.2.1 材料与设备
        3.2.2 Silicalite-1 晶种的制备
        3.2.3 MFI型分子筛膜的制备
        3.2.4 材料的表征方法
    3.3 Silicalite-1 晶种表征结果
        3.3.1 XRD结果及其分析
        3.3.2 FTIR结果及其分析
        3.3.3 SEM结果及其分析
    3.4 分子筛膜的表征结果
        3.4.1 SEM结果及其分析
        3.4.2 EDS结果及其分析
    3.5 小结
第四章 渗透汽化分离乙酸乙酯/水溶液性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验及方法
        4.2.1 材料与设备
        4.2.2 渗透汽化实验方法
    4.3 ZIF-67/PEBA杂化膜的渗透汽化性能测试结果
        4.3.1 ZIF-67填充量的影响
        4.3.2 进料浓度的影响
        4.3.3 进料温度的影响
        4.3.4 杂化膜稳定性测试
    4.4 MFI型分子筛膜的渗透汽化性能测试结果
        4.4.1 晶种接种量的影响
        4.4.2 进料浓度的影响
        4.4.3 进料温度的影响
    4.5 不同膜材料分离乙酸乙酯/水溶液性能对比
        4.5.1 ZIF-67/PEBA杂化膜和MFI型分子筛膜分离性能对比
        4.5.2 文献数据对比
    4.6 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文和研究成果情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]PDMS/ZSM-5膜的制备及渗透汽化分离水中乙酸正丁酯和乙酸乙酯[J]. 刘燕青,胡听听,鲁落义,王维,邹昀,童张法.  化工学报. 2020(02)
[2]沸石咪唑酯骨架材料合成及其在气体吸附分离领域的研究进展[J]. 薛雯丹,朱绪娅,周启星,李凤祥.  化工进展. 2019(05)
[3]用于渗透汽化的T型沸石膜的耐酸性能[J]. 刘宏瑞,周志辉,吴红丹,杜奕锦,陈思龙.  石油化工. 2018(11)
[4]PEBA渗透汽化膜用于分离回收稀水溶液中邻甲酚[J]. 李春成,刘长林,郝晓刚.  太原理工大学学报. 2018(02)
[5]活性炭填充PEG/PVDF杂化膜的脱硫性能[J]. 张杏梅,胡文玲,孙鹤翔,韩小龙,王玉琪.  化工学报. 2018(02)
[6]疏水SiO2填充PDMS膜分离水中乙酸正丁酯的性能[J]. 牟春霞,张时雨,邹昀,刘香君,董颜箔,崔学民,童张法.  化工学报. 2017(06)
[7]β-环糊精/聚醚共聚乙酰胺填充膜的制备及渗透汽化分离水中微量苯酚[J]. 张时雨,邹昀,韦藤幼,牟春霞,刘香君,童张法.  化工学报. 2016(11)
[8]SiO2-PEBAX/PAN膜渗透汽化分离吡啶[J]. 刘琨,付夏娜.  高校化学工程学报. 2016(04)
[9]操作参数对中空纤维NaA分子筛膜渗透汽化性能影响的实验与模拟[J]. 吴海峰,张春,张玉亭,叶鹏,顾学红.  高校化学工程学报. 2016(01)
[10]PEBA/MCM-41杂化膜的制备及其对苯酚/水渗透汽化分离性能的研究[J]. 王敏敏,张新儒,李馨然,郝晓刚,李春成,丁川,王倩.  膜科学与技术. 2015(06)

硕士论文
[1]MFI型分子筛膜的制备及渗透汽化分离性能的研究[D]. 刘香君.广西大学 2017
[2]ZIF-8填充PEBA杂化膜的制备及渗透汽化分离水中乙酸乙酯[D]. 张欣然.江南大学 2014



本文编号：3657117