peteda的合成及其复合膜对co,2ch,4的分离性能研究

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1、⑧{目近R第一所★学天洋大薯硕士学位论文学科专业作者姓名指导教师些芏王握至堕王盎墼撞天津大学研究生院2006年1月摘要树枝形聚合物是具有树枝形结构的大分子，英特点是，含大量零端宫能团，结构高度支化，溶解性赵好，不易结晶，难挥发等。树枝形聚合物膜材料良好的稳定性和气体渗透选择性能使其在气体膜分离领域具有广阔的应用前景。本文合成一种新型树枝状分子结构的膜材料——零戊四乙二蔽(PEⅡ!DA)，探索了利用该材料制备分离C02促进传递膜的方法，研制出季戊四乙二胺一聚乙烯醇／聚醚飘(PETEDA_PvA摩ES)共混复合膜，考察了该膜对C02／Cl-h

2、体系的渗透选择性能。以暇溴代季戊烷和乙=胺为原料，通过卤代烷胺解反应，合成了耱技状分子季戊四乙二胺(PETEDA)，采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和元素分析(ETA)对其进行了表征。结果表明，产物中含有大量氨基，由于氨基是～种C02促进传递载体，因此将PETEDA作为分离膜材料可能具有较优的C02选择透过性能。以PETEDA和PVA的混合物形成的滔性层为分离层，PES超滤膜为支撑层铺备了PETEDA—PVA／PES共馄复合貘，并采用环境扫描电镜(ESEM)对膜表面和横断面进行了测试。电镜照片显示，膜表面致密光滑，表层与支撑层结合紧密

3、，分离屡厚度约4gm。考察了PETEDA。PVA／PES膜对C02／CI-h俗系豹渗透选择性。结果表明，在进料气压力为143．5c：mHg的情况下，纯C02的渗透速率和C02／CH4理想分离因子分别为8．14×104cm3(STP)cm-ZslcmH91和52。用lOv01％C02和90v01％cH4组成的混合气试验，在进料气压力为188．5emHg时，C02的渗透速率达到了6。94X104Gm3(STP)cm。s．‘cmHg一，c02／cH4的分离因子为33。此外，还研究了C02、Ct-h之间的耦合效应，分别比较了干、温态复合膜、PET

4、EDA-PVA共混膜与普通直链多胺．PVA共混膜以及不同配比PETEDA-PVA共混膜的渗透选择悭。’为使PETEDA更稳定地固定于膜上，从根本上解决可能存在的PETEDA流失闫题，本论文还探索了用PETEDA和环氧梅腊交联反应铺各复合簇的方法，制备了PETEDA一环氧树脂669／聚砜(PS)交联复合膜，考察了该膜对C02／Ct-14体系的渗透选择性。结果表踞，该种制膜方法成膜性较差，所制备的复合膜C02渗透速率和C02／CH4分离因子均低子上述共混膜。关键词：促进传递C02／CH4树枝形聚合物季戊四乙二胺共混膜聚乙烯醇环氧树脂ABSTR

5、ACTDendrimermembraneforC02separationisanewresearchsubjectinthefieldofgasmembraneseparation．Duetotheiruniquephysicalandchemicalpropertiessuchaslargeamountofterminalgroups，highlybranchedmolecularstructure，smallcrystallizability,nonvolatilityandgoodsolubility,dendrimermembra

6、neshavetheadvantagesofbothstabilityandgoodpennselecfivity．Inthispaper，pentaerythrityltetraethylenediamine(PETEDA)，whichwouldbeusedforanoveldendrimermembranematerial，wassuccessfullysynthesized．SeveralmethodsofpreparingmembraneswiththiskindofdendrimerwereinvestigatedandPETE

7、DA—PVA(polyvinylalcoh01)／PES(polyethersulfone)blendcompositemembranewassuccessfullydeveloped．TheC02／CH4perrnselectivityofthismembranewasmeasured．PETEDAwassynthesizedthroughpentaerythrityltetrabromideandethylenediamine’Sreactingbytheaminolyzingreactionofalkylhalide．Itwaspr

8、ovedthattheproductcontainsalotofaminogroupsanalyzedbyFTIR(FourierTransformInfraredSpectroscopy)a