PI/ZIF-8杂化膜的制备及渗透汽化分离性能研究

• 作者: 张琪 徐荣 李太雨 钟璟 马文中
• 来源期刊: 高校化学工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 聚酰亚胺 ZIF-8 杂化膜 非质子溶剂 渗透汽化
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 传递现象与单元操作
• 页码范围: 648-655
• 页数: 8页
• 分类号: TQ028.8
• 字数: 4986字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2020.03.012

摘要

针对渗透汽化分离非质子溶剂/水体系过程中渗透性和选择性之间此升彼降的矛盾关系(trade-off效应),提出制备有机/无机杂化膜的方法.以均苯四甲酸酐(PMDA)和2,2'-双[4-4(氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为聚酰亚胺(PI)单体,2-甲基咪唑锌(ZIF-8)为无机杂化粒子,采用两步法制备PI/ZIF-8杂化膜,并对杂化膜进行表征和渗透汽化分离性能测试.研究结果表明:ZIF-8可以为水分子提供额外的运输通道,并且引入ZIF-8增强了PI膜的耐溶剂性.当ZIF-8质量分数w(ZF-8)为2％ 时,杂化膜对于DMF质量分数w(DMF)为90％ 的体系,通量为242.2 g·m-2·h-1,分离因子为17.8;对于DMAC质量分数w(DMAC)为90％ 的体系,通量为126.2 g·m-2·h-1,分离因子为55.2.相比于未改性PI膜,分离DMF/H2O和DMAc/H2O体系中,PI/ZIF-8杂化膜的渗透通量分别提高了60％ 和40％.