二甲苯异构体分离用βcd交联物pva共混膜的制备

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1、摘要传统方法分离二甲苯异构体存在能耗高、工艺复杂和环境污染等缺点．渗透汽化膜分离通常具有高效，节能等优点，但对二甲苯异构体的分离性能并未取得满意的效果。若能巧妙利用选择性识别的功能物质——环糊精用于二甲苯异构体的分离，则具有十分重要的意义。本课题主要研究二甲苯异构体分离用的IB-五F糊精聚合物／聚乙烯醇(PVA)共混膜的制备、性能、影响因素及其变化规律。本研究首先以环氧氯丙烷(EP)为交联剂，在碱性介质中按不同的p．环糊精(13-CD)／EP摩尔比制备了水溶性p-环糊精聚合物(p—CD-EP)。采用红外光谱及凝胶气相色谱表征

2、了该聚合物的结构和分子量。水溶性实验结果表明，聚合物的溶解度随着交联剂含量的增加而线性增加，在25℃下，最高溶解度达到了61．5e,／lOOg水，为纯B-环糊精溶解度的30多倍；分子量随着交联剂含量呈对数关系增大，最高分子量达到了106。红外光谱分析出B．环糊精聚合物保持了环糊精原有的空腔结构。本文制备了IB-CD．EP／PVA共混膜，和13-CD．EP／PVA／聚丙烯腈(PAN)共混复合膜。研究了13-CD．EP／PVA共混膜在二甲苯异构体中的溶胀过程，测定了膜的溶胀率，用以分析共混膜的渗透汽化分离性能。溶胀实验表明，B-

3、cD．EP与PVA共混后，膜在二甲苯异构体中的溶胀性能要高于PVA膜。最后，本文考察了料液浓度、13-CD聚合反应摩尔比率、共混膜中13-CD．EP含量及铸膜液中PvA浓度等因素对共混膜渗透通量和分离因子的影响。30℃下，聚合反应体系中环氧氯丙烷与B．CD摩尔比为6：1，膜中IB-CD-EP含量为10w．t％，铸膜液中PⅥ～浓度为8w．t％的无底膜共混膜分离对二甲苯含量为20wt％的x,j'／间二甲苯混合物时，分离因子达到2．86，渗透通t；跹tjT245．Og．埘产．h-1，比纯P、rA膜的a=1．17、J=22．69．m

4、．2．h．1有了较大的提高。IB-CD-EP／PVA／PAN复合膜的分离因子口=1．0-2．0，渗透通量J=30．0-100．Og．In．2．h-1。关键词：二甲苯异构体，IB-CD聚合物，PVA，渗透汽化，膜，渗透通量，分离因予IIIAbstractItisdifficulttoseparatexyleneisomerswithtraditionalmethods，andithassomedefect,forexamplehi曲energyconsumption,hi【ghpollutionandcomplexproces

5、s．Pervaporationhasbeentheeffectiveandenergy翻啊ngtechniqueforseparationofxyleneisomers．IftheCDsthathavetheselectivediscermnentforxyleneisomersareusedtoseparatexyleneisomers，whichisofgreatsignificance．mtopicofthispaperisthepreparationof[B-CDerosslinkedpolymer／PVAblend

6、membraneandseparationofxyleneisomers．Bysmdymg011thismembrane，itwasexcepectedtofindouttherulesofmembraneformationandtomakeexcellentmembranes．First,inthework,thewatersolublecrosslinkedpolymersof13-eyclodextrinwithepoxychloroproane①P)arepreparedinthealkalisolution．T11

7、es血'ucturesandmolecularweightofdifferentB—CDcrosslinkedpolymerswerecharacterizedbyIRandGPC．TheresultsindicatedthatthesolubilityofB—CDerosslinkedpolymerslinearlyincreasedwiththequafitityofEPandthemaximal∞lubilitywas61．59，whichWaslarger30timesthansolubilityofB·CD．The

8、molecularweightalsologarithmiclyincreasedwiththequantityofEP，obtaining106．FromtheIRwefoundthattheBCDcrosslinkedpolymerspreservedtheoriginalcavity