论文摘要
本文选取聚醚共聚乙酰胺（PEBA）为涂层材料,含杂萘联苯结构的聚芳醚砜酮（PPESK）为基膜材料,制备了PEBA/PPESK中空纤维复合膜,并对其O2/N2分离性能进行了研究。为了进一步提高膜的分离性能,通过溶剂处理基膜的方法,使基膜皮层孔隙率减小。本文首先通过溶液浇铸法制备了PEBA均质膜并研究了其O2/N2分离性能。分别采用正丁醇纯溶剂和异丙醇：正丁醇质量比3：1的混合溶剂为溶剂制备PEBA均质膜,并分别研究了测试压力和测试温度对膜分离性能的影响。结果表明,混合溶剂体系表现出较好的O2/N2分离性能。通过溶解度参数计算并比较了两种溶剂对PEBA的溶解性。其次,选取PPESK/DMAc/EtOH/THF体系,采用干-湿相转化法制备了中空纤维基膜,采用浸涂法制备了PEBA/PPESK复合富氧膜。通过力学性能的测试表明PPESK中空纤维膜具有良好的机械性能；通过红外光谱对PEBA, PPESK及复合膜进行了表征,结果表明PEBA能够涂覆于PPESK基膜皮层上；系统研究了涂覆液浓度、涂覆温度、涂覆时间、热处理温度、热处理时间、二次涂覆、干湿基膜、测试压力、测试温度等条件对复合膜O2/N2分离性能的影响。结果显示,复合膜的O2渗透通量几乎均在45GPU以上,O2/N2分离系数几乎在2.3以上,达到了很好的分离效果,并具有很好的长期操作稳定性。最后,制备了PPESK/DMAc/水体系的中空纤维基膜,通过溶剂处理的方法使膜的皮层结构得到改变,减少了皮层缺陷。采用扫描电镜观察了溶剂处理前后的膜结构,并测试和计算了溶剂处理前后的孔隙率。研究了DMAc水溶液浓度、NMP水溶液浓度、抽真空时间、溶剂处理后膜的稳定性、非溶剂处理等方面对基膜O2/N2分离性能的影响。将此溶剂处理方法应用于PPESK/DMAc/EtOH/THF基膜体系,结果表明,溶剂处理可以提高PPESK基膜及PEBA/PPESK复合膜的O2/N2分离性能。
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摘要Abstract引言1 文献综述1.1 膜分离技术概述1.1.1 膜的定义1.1.2 膜的分类和特性1.2 气体分离膜简介1.2.1 气体分离工艺的分类与特点1.2.2 气体分离膜分离机理1.2.3 气体分离膜的制备方法1.2.4 高分子气体分离膜材料与性能1.3 富氧膜的研究进展1.3.1 富氧膜技术简介1.3.2 富氧膜材料的研究进展1.3.3 富氧膜的应用前景1.4 论文选题的目的、意义及论文工作主要内容2/N2分离性能的研究'>2 PEBA均质膜O2/N2分离性能的研究2.1 实验部分2.1.1 实验材料2.1.2 实验设备2.1.3 PEBA均质膜的制备2.1.4 PEBA均质膜气体分离性能的测试2.2 结果与讨论2.2.1 以正丁醇为溶剂的PEBA均质膜气体分离性能2.2.2 混合溶剂下PEBA均质膜的气体分离性能2.2.3 溶解度参数的计算2.2.4 混合溶剂的影响2.3 本章小结2/N2分离性能的研究'>3 PEBA/PPESK中空纤维复合膜O2/N2分离性能的研究3.1 实验部分3.1.1 实验材料3.1.2 实验设备3.1.3 膜材料的选择3.1.4 PPESK中空纤维分离膜的制备3.1.5 PPESK中空纤维膜内外径和膜厚3.1.6 PPESK的力学性能3.1.7 PPESK中空纤维膜气体渗透性能评价3.2 结果与讨论3.2.1 铸膜液溶剂的选取3.2.2 铸膜液非溶剂的选取3.2.3 PPESK均质膜及中空纤维膜的力学性能3.2.4 涂覆前后中空纤维膜红外分析3.2.5 涂覆条件对PEBA/PPESK中空纤维复合膜性能的影响3.2.6 测试条件对PEBA/PPESK中空纤维复合膜性能的影响3.2.7 膜的稳定性测定3.3 本章小结2/N2分离性能的影响'>4 溶剂处理对PPESK中空纤维膜O2/N2分离性能的影响4.1 实验部分4.1.1 实验材料与设备4.1.2 PPESK中空纤维膜的制备4.1.3 PPESK中空纤维膜结构的观察4.1.4 膜的孔隙率测定4.1.5 PPESK中空纤维膜的性能测试4.2 结果与讨论4.2.1 溶剂的溶解性分析4.2.2 溶剂处理后膜的结构分析4.2.3 溶剂对PPESK/DMAc/水体系膜气体分离性能的影响4.2.4 抽真空时间对PPESK/DMAc/水体系膜气体分离性能的影响4.2.5 溶剂处理后PPESK/DMAc/水体系膜的稳定性4.2.6 其它溶剂（或非溶剂）处理对PPESK/DMAc/水体系膜分离性能的影响4.2.7 PPESK/DMAc/EtOH/THF体系膜溶剂处理前后气体分离性能4.3 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间发表学术论文情况致谢
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