碳纳米管改性PEBA膜的制备及氮气脱湿性能

• 作者: 李建行 杜春良 杜润红 胡琳佳 郭雪
• 来源期刊: 天津工业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 聚醚嵌段酰胺 碳纳米管 混合基质膜 氮气脱湿
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 纤维新材料
• 页码范围: 7-13
• 页数: 7页
• 分类号: TQ028.8|TS102.54|TB383
• 字数: 6507字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-024x.2018.04.002

摘要

为提高膜法氮气脱湿性能,以聚砜(PSF)超滤膜为多孔支撑层,以聚醚嵌段酰胺(PEBA)为活性分离层,以羧基化碳纳米管(MWCNTs-COOH)为添加剂,以正丁醇为溶剂,通过涂覆法制备PEBA/MWCNTs-COOH混合基质膜,并研究碳纳米管含量对膜表面亲水性和氮气脱湿性能的影响,以及不同操作条件对膜分离性能的影响.结果表明:碳纳米管对PEBA的化学结构无影响,添加少量碳纳米管会稍微降低混合基质膜的结晶度,进一步增加碳纳米管含量会导致微晶产生;随着羧基化碳纳米管含量增加,膜表面亲水性增加,膜的渗透性和选择性均有显著提高,当MWCNTs-COOH质量分数为0.04％时,水蒸汽的渗透速率为246 GPU(1 GPU=3.35×10-9 mol/(cm2·s·kPa)),H2O/N2分离因子为315,比无添加膜分别提高了107％和54％;随着渗透侧压力减小,H2O/N2分离因子增加,随着原料温度升高,H2O/N2分离因子下降.