多元酸交联聚乙烯醇渗透汽化膜.pdf.pdf

第 13卷第 1期 19 93年 3月膜科学与技术 M EM BR A NESC IE NC EA ND TECH NO LOG Y V 】 13 N 1 M 1993 多元酸交联聚乙烯醇渗透汽化膜“张可达付圣权(中国科学院长春应用化学研究所长春 1 3。。22) 摘要研究丁交联聚乙烯醉(P VA)渗透汽化膜所用交联荆包括马来酸歼草酸村檬酸偏苯三酸醉邻苯二甲酸醉及 16己二酸渗透汽化的结果表明文联荆的结构对渗透汽化膜的性能有很大的影响当使用同样当全交联剂时交联荆的官能度越大当圣越小膜的分离来数越大而流1 越小交联剂分子中芳香基的存在导致流t增大分离木数下降文联膜的热分析结果进一步证实了文联荆结构对选择分离性能的影响关镇词渗透汽化‘醉分离聚 C烯醉交联渗透汽化膜作为分离膜科学的前沿课题正在世界范围内迅速地发展目前一般认为渗透汽化是以溶解一扩散机理进行的这表明被分离物与膜材料之间的相互作用在液体混合物的分离过程中起决定性的作用因此膜材料的研究在渗透汽化膜的发展过程中占有特别重要的地位作为渗透汽化膜的首要课题使用优先透水膜分离乙醇一水混合物聚乙烯醇(P VA)由于价格便宜原料易得具有优越的渗透汽化性能因而受到广泛的关注〔〕把易溶于水的 P VA制成性能优越的膜其关键一步是膜的交联以前本实验曾研究了 P VA的热交联 N0 H交联辐照交联等[3] 本文着重研究若干多元酸 PvA交联膜的性能与交联剂分子结构的关系 1 实验部分 1 1 原料 PVA D p= 17 0 0北京红星化工厂草酸 AR 北京化工厂己二酸 C P上海试剂三厂顺丁烯二酸醉 AR天津化学试剂一厂邻苯二甲酸醉 CP北京化工厂苯偏三酸醉 A R进口分装柠檬酸 A R 夭津化学试剂一厂 12 膜的制备将 7g (0 159 mol)P vA用93 ml蒸馏水在90 ℃搅拌下溶解约 1小时待全部溶解之后降通信联系人二国家自然科学墓金资助项目 2 。膜科学与技术第 13卷温至 7 0℃加入顺 T烯二酸醉 075 9( 0 o osm l)浓硫酸 3滴搅匀后静置用 G z玻璃砂漏斗过滤脱泡以浇铸法在涂有少量硅油的玻璃板上成膜空气中自然干操 24小时后将膜从玻璃上揭下在 110 ℃烘箱中加热两小时从烘箱取出待测 O 13 渗透汽化装里及测试见文献 t’] 膜溶胀度吸附液组成的测定及其装置见文献[s] 2 结果与讨论 2 1 交联剂用t对渗透汽化性能的影响图 1为顺丁烯二酸醉用量对交联 PVA膜的透量及分离系数的影响由图可见当顺醉与 PVA链节的当量比由。05 1上升到。1 1时透量下降分离系数增大但当这一比例继续上升到 02 1时透量又开始增大分离系数再次降低图 2 3分别为原料液中水浓度与溶胀液中水浓度的关系由图可见溶胀度的变化趋势与透量是一致的同时溶胀液中水浓度与分离系数的大小有平行的走向对 I 丁0 ( w,‘) i f d 此现象的解释是交联剂含量过低时膜内交联点过少图 1 文联剂用里对透t及溶胀度大因而透量较大但当交联剂过高时膜内的交分离系数影响联点并不能随交联剂的增加同步增加只有部分交联剂发生了交联反应未反应的交联剂作为填料存在于膜内在原料液的作用下造成少量微孔以致发生微量的原料液在膜两测对流结果透量增大而分离系数下降扩粼迄牵弃(次,)q H 1 2 0 8 0 4 ? q芝妙」恤 P 仙一