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有机溶液脱水是目前渗透蒸发膜分离技术重要的应用领域，由于亲水聚合物膜稳定性较差，且在水中易溶胀而导致膜分离性能下降，本文采用溶胶-凝胶法制备亲水性有机-无机杂化膜，有效控制膜在水中的溶胀，并采用旋转涂敷工艺制备杂化复合膜，使杂化复合膜活性分离层的厚度控制在1～3μm，提高了杂化膜在有机水溶液中的渗透通量和分离因子。
本文第一部主要对膜分离技术，渗透蒸发分离原理、特点及影响因素，有机-无机杂化分离膜的研究进展、制备方法及表征方式进行简要的概述，对有机-无机杂化膜分离性能的影响因素进行了总结。本文第二部分主要对实验材料及方法进行简要的概括。本文第三部分以亲水性聚合物聚乙烯醇(PVA)为有机基体，正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体，戊二醛(GA)做交联剂，采用溶胶-凝胶法制备亲水性PVA/TEOS/GA杂化膜，分析杂化膜在乙醇/水溶液中的溶胀吸附性能，预测其对乙醇/水溶液的分离性能，结果发现当TEOS的质量分数为15％，GA质量分数为8％时，PVA杂化膜对乙醇/水溶液的溶胀吸附性能最佳。
本文第四和第五部分以亲水性聚合物聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)为有机基体，正硅酸乙酯(TEOS)，γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTEOS)，戊二醛(GA)为无机相组分和偶联剂，采用浇注法和旋转涂敷法制备亲水性有机-无机杂化均质膜和复合膜，分别测试杂化膜在醇/水溶液中的溶胀性能和渗透蒸发分离性能，分析无机组分含量，交联剂，退火条件等因素对杂化膜溶胀性能及渗透蒸发分离性能的影响，结果发现加入有机组分PEG提高了PVA膜在醇/水中的渗透通量，降低膜分离因子，随着TEOS加入，杂化膜的分离性能提高，在TEOS含量为10wt％，PVA/PEG/TEOS杂化膜的分离性能最好，加入APTEOS偶联剂提高PVA/TEOS杂化膜的渗透通量和分离因子，在100℃温度下退火12h的杂化膜对乙醇质量分数为85％的乙醇/水溶液的分离性能最佳。本文第五部分还考察了料液浓度，料液温度，料液流速等因素对渗透蒸发膜分离性能的影响，结果表明升高料液温度，增大料液中水的含量，提高料液流速都能提高杂化膜的渗透通量，同时使膜的分离因子下降。用傅立叶红外光谱(FTIR)证实杂化溶胶液发生交联反应形成共价键Si-O-C，宽角度X射线衍射(WXRD)观察到TEOS加入改变膜结晶度，扫描电镜(SEM)观察无机相的团聚。
本文最后部分为结论。通过无机组分对亲水性有机聚合物PVA和PEG进行交联改性，从而控制有机聚合物膜在水中溶胀，改善有机膜在有机水溶液中的渗透蒸发分离性能。