硅氮烷疏水改性介孔分子筛填充pdms制备杂化复合膜及渗透汽化性能_纪树兰

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1、第40卷第6期北京工业大学学报Vol．40No．62014年6月JOUＲNALOFBEIJINGUNIVEＲSITYOFTECHNOLOGYJun．2014硅氮烷疏水改性介孔分子筛填充PDMS制备杂化复合膜及渗透汽化性能纪树兰，高静，刘威，秦振平(北京工业大学环境与能源工程学院，北京100124)摘要:采用硅烷偶联剂对介孔分子筛疏水改性，并将其掺杂在聚二甲基硅氧烷(PDMS)中涂覆在聚砜基膜上制备有机无机杂化复合膜．对疏水改性介孔分子筛进行了BET测试及FT-IＲ等表征．BET测试结果显示，改性前后孔径分布发生明显变化;从FT-IＲ图中看出，改性后介孔分子

2、筛的羟基峰明显减小甚至消失并且出现烷基等特征峰．通过扫描电镜(SEM)观察了有机无机杂化复合膜的形貌结构，并研究了分子筛添加量、料液浓度和操作温度等对杂化复合膜渗透汽化性能的影响．结果表明:采用1，1，3，3-四甲基二硅氮烷对介孔分子筛疏水改性最有效;疏水改性后介孔分子筛/PDMS杂化复合膜对醇/水溶液有较好的分离效果，当分子筛填充质量分数为20%、操作温2度为40℃、进料液质量分数为3%时，杂化膜对乙醇/水体系的分离因子最高为9.8，渗透通量为1002g/(m·h)，2对正丁醇/水体系的分离因子最高为65.4，渗透通量为1402g/(m·h)．关键词:介

3、孔分子筛;杂化复合膜;聚二甲基硅氧烷(PDMS);疏水改性;渗透汽化中图分类号:TQ028.8文献标志码:A文章编号:0254－0037(2014)06－0954－07PreparationandPervaporationPerformanceofSilazaneHydrophobicallyModifiedMesoporousMolecularSievesFilledPDMSHybridCompositeMembraneJIShu-lan，GAOJing，LIUWei，QINZhen-ping(CollegeofEnergyandEnviromental

4、Engineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract:Inthisstudy，mesoporousmolecularsieveswerefirstmodifiedbysilazanes，andthendopedintopolydimethylsiloxane(PDMS)solution．Themixturewascoatedonpolysulfonemembranetoobtainorganic-inorganichybridcompositemembrane．Them

5、odifiedmesoporousmolecularsieveswerecharacterizedbyBETandFT-IＲ．TheresultsofBETshowedthatporesizedistributionofmesoporousmolecularsievessignificantlychangedbeforeandaftermodification．ItcouldbeobservedfromFT-IＲthathydroxylpeaksofthemesoporousmolecularsievedecreasedandevendisappeared

6、afterbeingmodified．Simultaneously，thealkylcharacteristicpeaksappeared．Thesurfaceandcross-sectionmorphologiesofthehybridcompositemembranewerecharacterizedbySEM．Theeffectsofmolecularsievescontent，feedconcentrationandoperationtemperatureonthepervaporationperformanceweresystematically

7、investigated．Ｒesultsindicatedthatthehydrophobicofmesoporousmolecularsievesmodifiedby1，1，3，3-Tetramethyldisilazaneobviouslyincreased．Themodifiedmesoporousmolecularsieves/PDMShybridcompositemembranehadanexcellentperformanceintheseparationofalcohol/watersolution．Whenthedopingamountof

8、molecularsievewas20%，thefeedconce