基于pvsapvam共混复合膜的制备及其co,2分离性能的研究

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1、天津大学硕士学位论文PVSA/PVAm共混复合膜的制备及其CO<,2>分离性能的研究姓名：张莉莉申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王志20040101摘要分离C02的固定载体膜网对具备照好鳓稳定性和渗透选撵燃缝，是一类很有发展蘸景戆瑟鍪分巍貘。聚合麓共浸改往怒开发具有囊慧。凌麓羧携攀哟重要途径。本文利用我们实验察已开发出的固定载体膜材料一聚N．乙烯基?Y。氨基丁酸锄(PVsA)和聚乙烯麓胺(PVAm)研制出PVSA／PVAm共混腆材料，并以聚醚矾(eEs)超滤膜为支撑体制成共混复合膜。※用现代分析测试手段红外、

2、X射线麓瓣(XRD)、榜辩拉伸测试及环境扫籀毫子显畿镬(ESEM)对PVSA帮共混聚合物的徽蕊结鞫、共瀛聚合物豹拉{孛筏能和共混复台膜的形虢特征进行了磁究。结果表明，通过聚合物共混的方法，膜材料的力学性能得到了改善：两种聚台物相容性起好，电镜恩示共混复合膜袭鼷致密光滑，与支撑屡紧密结合。以C02／CH4体系为研究对浆，考察了共混复合膜的透过选择性能，系统研究了各种因素妻霹鹅合效应、PVSA／PVAm配比、铸膜环辘温度及湿度对艨结构和性能的影l良戮C02、CH4、N2、02为研究对蒙，系统缝搽讨了该共溅篓合膜对不磊气体体

3、系的分离性能。研究结果表明，以该共混聚合物为表层，PES超滤膜为支撑层制得的PVSA／PVAm共滤复合膜综合性能优趟。在PVSAwt％一33，3％，压力为104atm时，PVSA／PVAm基混复合膜的C02渗透速率和C02／CHa理想分离因子分别为6．48x10。cm3(STP)cm～s。cmHg。鄹217。用50％C02秘50％CH4组成的溪会气进行溅试时，在C02分篷为0．5{8atm豹清况下，C02戆渗透速率达妥了5．56x10。ClTl3(STP)01114s。cmHg～，C02／CH4的分离因子为49．7。不

4、同气体通过该共混复合膜的快慢顺序为C02>02>CH4>Nz，理想分离因子大小为oc02，N2>aC02／CH4]>oC02／02。本论文还采用丙烯贼胺与马来酸酹进行共聚著水解得到聚合物马来酸钠一嚣繇酰胺(MAS—Am)，采竭该共聚壤为交黢，PES超滤蔟为交l攀震涮褥复合骥，初步探讨了该复合貘对COz／CH4薅系的渗逐逸择性。结果表确，确对PVSA／PVAm共混复合膜而言，该膜的C02渗透速率以及C02／CH4的分离因子较低。在纯气测试中，当压力为1．04atm时，该复合膜C02的渗透速率为1．04x10“cm3(sT

5、p)cm。s“cmHg一，C02／CH4理想分离因子为66。当用50％C02和50％CH4组成的涟含气送行测试时，C02分歪为0．56arm时，C02渗透速率走S+58×10-7cm3(STP>cm。s。cmHg’2，C02／CI-14分离蠢子为43．6。关键词：促进传递C02分离共混聚合物固定载体膜聚N．乙烯基。v．氨熬丁酸钠聚乙烯熬胺马来酸钠一丙烯酰胺共聚物ABSTRACTFixedcarriermembranesforC02separationarepromisingmembranes，whichhavethea

6、dvantagesofbothstabilityandgoodpermselectivity．Polymerblendingisausefulmethodwhichcanresultinanewproductwithpropertiesnotfoundinsinglepolymers．Poly(N-vinyl—Y—sodiumaminobutyrate)(PVSA)andpolyvinyamine(PVAm)aretwofixedcarriermembranematerialsdevelopedbyourresearc

7、hgroup．Inthiswork，fixedcarrierblendmaterials--PVSA／PVAmwerepreparedbyusingPVSAandPVAmsuccessfullyCompositemembranesweredevelopedwiththeblendmaterialPVSA／PVAmasactivelayersandpolyethersulfoneultrafiltrationmembraneassupport．Tensileelongationmeasurementwasusedtote

8、stthemechanicsofblendmaterials．FTIR(FourierTransformInfraredSpectroscopy)，XRD(X—raydiffractions)andESEM(EnvironmentalScanningElectronMicroscope)wereemployedtocharacte