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商品級聚酰亞胺耐溶劑超濾膜(mó)的研究
日期:2020-07-22  人氣:266

    以商品聚酰亞胺PI)為原料,采用相轉化法和化學交聯製備了交聯聚酰亞胺耐溶(róng)劑超濾(SRUF)膜,分別考察了(le)鑄膜液中的PI濃度、空(kōng)氣蒸發時間、刮膜厚度等因素對SRUF膜分離(lí)性能的影響,分析了各個因素對膜微觀結構(gòu)的影響,表征了SRUF膜在交聯(lián)前(qián)後化學結(jié)構的變化,並考(kǎo)察了膜的耐溶劑性能.結果表明,最優的製膜(mó)條件為PI質量分數(shù)20%,蒸(zhēng)發時間(jiān)20s,刮膜厚度130μm,乙二胺交(jiāo)聯時間5h,此時PI超濾膜的純水通量(liàng)可達790.5L/(m2·h),對牛血清蛋白(BSA)的截留率為84.6%.所製備的SRUF膜在DMF中浸泡60天後,截(jié)留率僅下降2%,在DMF、NMP、DMSO、THF中浸泡3個月(yuè)後(hòu),膜(mó)麵沒有明顯變化(huà),說明該膜具有優異的耐有機溶劑性能。

    有(yǒu)機溶劑廣泛應用於石油化工、食品、醫(yī)藥等領域,且種類多,使用量大.有機溶劑傳統的分離和回收方(fāng)法(fǎ)如蒸餾、萃取、吸收等,存在能耗大、溶劑損耗大、回收率低等缺點,且在(zài)回收、加工和再生處理過程中存在較為嚴重的二次汙染(rǎn),因此有機溶劑的(de)合理利用與回收引起(qǐ)了人們的廣泛關注.與傳統的分離過程相比,膜分離技術常溫操作、能耗低、易於(yú)放大,在有機溶劑(jì)體係分離中有著廣闊的應用前景.超濾(lǜ)是一種應用較廣的以壓力為推動力的膜分離技(jì)術,以(yǐ)大分子與小分子的分離(lí)為目的(de).UF的操作壓力一般為0 ~ 0.5MPa,膜孔徑(jìng)在2~50nm 之間,截留分子量(MWCO)在(zài)2000~500000之間.現有的商品UF膜(mó)在水溶液體係中具有(yǒu)很好的穩定性和分離(lí)性能,但在很多有機溶劑中易發生溶脹或溶解,導致膜麵嚴重汙染或者嚴重破損,使其應用範圍受限(xiàn).近(jìn)年來,人們逐(zhú)漸認識到膜技術在有機溶劑(jì)的分離方(fāng)麵(miàn)具有巨大的應用潛(qián)力.如近年來興起的耐(nài)溶劑納濾技術.基膜對於SRNF複合膜的穩定性(xìng)至關重要(yào),要求基(jī)膜具有良好的耐溶劑性.同(tóng)時,與膜法水處理過程中使用UF膜作(zuò)為預處理的原理相(xiàng)似,在有機溶劑體係(xì)的膜法處理過程中往往也需要具有良(liáng)好耐(nài)溶劑性能的UF膜作為後續SRNF的(de)預處理(lǐ)過程.與耐溶劑(jì)納濾(lǜ)膜相似,這種具有耐溶(róng)劑性能、有機(jī)溶(róng)液體係分離的超濾(lǜ)膜可稱為耐溶劑超濾膜。

    以商品聚酰亞胺為原料,采用相轉化(huà)法(fǎ)和化學交聯法製備了交聯PI SRUF膜,並對製膜條件和性能進行了研究,得出以下結論:

1、聚合物濃度對膜(mó)孔結構(gòu)和膜分(fèn)離性能有明顯(xiǎn)影響.聚合物濃度越大(dà),膜皮(pí)層越(yuè)厚,通量越低.較優的(de)PI質量(liàng)分數(shù)為20%。

2、隨著空(kōng)氣中蒸發時間的增加,截留率基本(běn)保持(chí)不變或略(luè)微上升,膜的純水通量逐漸下(xià)降,SRUF膜的指狀孔逐漸減少、變粗、排列疏鬆;當空(kōng)氣蒸發時間(jiān)增加到一定(dìng)程度後,指狀孔基本消(xiāo)失.較合適(shì)的空(kōng)氣蒸發時間為10~20s。

3、隨(suí)刮膜厚度的增加(jiā),膜的通量降低,但截留率變(biàn)化較小(xiǎo).較優的刮膜厚度為70~130μm。

4、經過交聯(lián)後的PI膜在DMF中浸泡60天,截留率下降僅為(wéi)2%;在(zài)純的DMF、NMP、DMSO、THF中浸泡3個月後,膜麵沒有明顯變化,說(shuō)明所(suǒ)製備的PI SRUF膜具有(yǒu)優異的耐有機溶劑性能(néng)。


tags標簽: 聚酰亞胺(àn) 超(chāo)濾膜(mó)
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