聚二甲基硅氧烷渗透汽化膜的制备及对乙醇水溶液的分离研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wukuiyuxin66666
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以纤维素或木质纤维素为原料经发酵工艺生产乙醇已经成为一个重要的研究方向。在发酵工艺中一个至关重要的因素就是如何用低成本的方法从发酵溶液中将乙醇提取出来。由于渗透汽化膜技术具有高选择性、高渗透通量、高分离效率等潜在优点,使其在乙醇提取方面的应用受到了广泛关注。对于渗透汽化膜制备来说,研究较多的是以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为前驱体,经与多官能团交联剂反应后得到的硅橡胶分离膜。为了深入研究PDMS前驱体的分子量等因素对膜性能的影响,本文以正己烷为溶剂、正硅酸乙酯(TEOS)为交联剂、多种分子量(数均分子量为26.6 K、35.5 K、50.2K、71.7 K和110.4 K)的双端羟基型PDMS为交联前驱体、二月桂酸二丁基锡(DBTD)为催化剂,在室温下制备出了30种PDMS膜。以甲苯为抽提剂对交联膜进行了抽提未交联组份的处理。研究了甲苯抽提、催化剂含量、交联剂含量等对PDMS膜的杨氏模量、水和乙醇的接触角、膜的溶胀性质的影响。还研究了膜在乙醇、水及其混合溶液中的渗透性能。实验发现前驱体的分子量和催化剂添加量的改变对抽提前后膜的拉伸模量影响较小。催化剂含量为3%时,随着交联剂含量的增加交联膜的杨氏模量增加。对于交联剂含量为3%和5%的膜,除了分子量为110.4 K的前驱体外,随着催化剂含量的增加膜的杨氏模量先增大后减小,杨氏模量在催化剂含量为3%时均有最大值。当交联剂为5%,以分子量为50.2 K的前驱体制备的膜具有最强的疏水性,其水接触角为140°。在催化剂含量为5%时,以分子量为110.4 K的前驱体制备的交联膜具有最好的亲乙醇性能,其乙醇接触角为25.5°。本论文对膜进行乙醇水分离性能的实验中发现,交联剂含量小的膜溶胀度大。在交联剂含量为3%、催化剂含量为5%时,由分子量为50.2K的前驱体制备的交联膜具有最大的乙醇溶胀度为2.9%。当交联剂含量少时膜的水通量较低。随着催化剂含量的增大乙醇的渗透通量先减小后增大。以分子量为26.6 K前驱体制备的膜具有最大的乙醇渗透通量,在催化剂含量为1%时膜片的渗透通量为1870 kg·m-2·h-1。在10%的乙醇水溶液中进行的渗透汽化实验表明,随着前驱体分子量的增大膜的渗透通量先增大再减小。在前驱体分子量为110.4 K时膜的渗透通量最大,为32 kg·m-2.h-1。膜的分离因子变化趋势与渗透通量的变化趋势相反。对于以前驱体分子量为50.2K制备的膜,分离因子有最大值为7.2。前驱体分子量对渗透分离因子(PSI)值的影响趋势与其对渗透通量的影响趋势相似。在催化剂含量为1%时,PSI值出现最大值,说明在此催化剂条件下的膜的分离性能最好。在前驱体分子量为35.5 K时,膜的乙醇/水分离性能最高。
其他文献
<正>1监测饲养员对自己饲养的猪要随时观察,如发现异常,及时向兽医或技术员汇报。猪场技术员和兽医每天至少巡视猪群2次,并经常与饲养员取得联系,互通信息,以掌握猪群动态。
目的:探讨美宝湿润烧伤膏(MEBO)联合微波治疗汗疱疹的疗效。方法:2004年9月-2006年6月汗疱疹患者90例,随机分为两组,治疗组(n=47)采用MEBO联合微波治疗,对照组(n=43)单纯应用微波治疗
副猪嗜血杆菌是常规猪上呼吸道的一种共栖菌 ,它可在特定条件下侵入机体而引起严重的全身性疾病 ,以纤维素性多发性浆膜炎、关节炎和脑膜炎为特征。副猪嗜血杆菌侵入全身的有
在清末教育改革的浪潮中,贵州踏上了教育近代化的历程。近代学校教育的兴起,给贵州传统社会带来了深刻影响。新式学堂的大量创办,民主思想的广泛传播,近代知识分子群体的迅速
20世纪80年代中后期,与文学失去轰动效应构成强烈的时代反差,"王朔现象"一方面以对主流话语的戏谑和嘲弄,彻底消解了启蒙、理想和崇高等人类的深度价值;另一方面又以一种破碎
采用摇瓶液体培养食用菌菌种,具有生产条件稳定、菌丝体的菌龄整齐一致、生产周期短、产量高、成本低、污染少等优点,是食用菌业实现机械化、自动化的基本保证,是食用菌行业
<正>枣黏虫又称枣镰翅小卷蛾,俗称黏叶虫、贴叶虫,是甘肃省宁县枣园常发性害虫之一。枣园枣黏虫暴发时,会引起严重落花落果,甚至二次萌芽,造成减产歉收。近年来,枣黏虫在甘肃
<正>烧伤除了引起局部缺血坏死外,尚可引起全身各系统和脏器的变化。其中氧自由基的产生和其不良作用近年来越来越被重视。烧伤后全身、局部和各脏器内的氧自由基的增多、一
会议
国民经济动员要实现融合式发展,必须在基础建设、物资储备、科技研发、人才训用、产品生产、信息化建设、经费投入上进行全要素、全方位融合。要将动员规划纳入国家经济发展
<正>对养猪生产者而言,始终面临着两大风险,即所谓的市场风险和疾病风险。然而,对任何一个猪场来说,不论其规模大小,都无法左右市场行情的整体变化。唯独提高自身的养殖水平,