有机蒸汽回收复合膜制备及性能-论文答辩

1、论文答辩论文答辩题目：用于有机蒸汽回收的复合膜制备研究题目：用于有机蒸汽回收的复合膜制备研究 学学 院院 名名 称：生命科学与技术学院称：生命科学与技术学院班班 级：级： 电工电工1112学学 生生 姓姓 名：名：XXXX导导 师师 姓姓 名：名：XXXX日日 期：期：2015年年6月月15日日课题的主要任务及目标n本实验拟采用膜分离技术回收空气中的有机蒸汽，制备合适的复合膜，用于有机蒸汽/氮气的分离研究。选择不同的支撑层和分离层材料，制备各种平板复合膜，以氧气、氮气的渗透系数为评价膜性能指标，获得合适的制膜条件。膜分离法的特点(1)膜分离过程不发生相变，与有相变的分离法相比，能耗低。(2)膜

2、分离过程在常温下进行，因此特别适合用于对热敏感的物质，如果汁、酶、药品等的分离、分级、浓缩和富集。(3)膜分离过程化学与机械强度小，可以有效减少失活。实验内容n复合膜的制备n复合膜的性能测定及评价复合膜的制备1.基膜的制备 （1） 制备工艺 （2） 材料的选择相转化法n相转化法是目前使用比较广泛且比较容易实现的制备基膜的方法。这种方法是一种以某种控制方式使聚合物从液态转化为固态的过程，这种固化过程通常是由于一个均相液态转化成两个液态而引发的。在分层达到一定程度时，其中一个液相固化，结果形成了固体本体。其他制备工艺烧结拉伸径迹蚀刻溶胶-凝胶法有机聚合物部分热分解法基膜的材料选择 本实验采用聚醚酰

3、亚胺（PEI）作为基膜材料。 性质：优良的机械性能、电绝缘性能、耐辐照性能、耐高低温及耐磨、优良的涂层和成膜材料复合膜皮层的制备（1）制备工艺（2）材料选择制备工艺浸涂法：把一个不对称膜（中空纤维或平板）浸入含有聚合物，预聚物或单体的涂敷液中。涂敷液中溶质浓度一般较低（1%）。当把此不对称膜从涂敷液中取出时，一层薄膜附着其上。然后将其放置于一个烘箱中，使溶剂蒸发并发生交联，从而使皮层固定在多孔基膜上。其他制备工艺 喷涂法 旋转涂敷法 界面聚合法 原位聚合法 等离子聚合法 接枝法皮层材料的选择 本实验选择聚二甲基硅氧烷（PDMS）为皮层材料。 性质：优良的热稳定性、电绝缘性、耐臭氧性、透气性、很

4、高的透明度、撕裂强度，优良的散热性以及优异的粘接性、流动性和脱膜性复合膜的性能测定及评价 本实验采用对复合膜进行纯氧气和纯氮气的渗透实验，对其性能进行测定和评价。分别研究在制备复合膜工艺过程中，制膜液中添加剂的浓度、基膜厚度、涂敷液浓度、涂敷次数、干燥条件等对复合膜分离性能的影响。添加剂浓度对膜性能的影响 基膜制膜液中添加剂的浓度能够影响膜表面孔的分布状况从而影响皮层涂敷的状况影响复合膜的分离性能，所以添加剂的浓度对复合膜的性能有着重要作用。小结：添加剂浓度为2wt%时渗透速率较大，但其分离性能远不如5wt%的，因此综合考虑，认为添加剂浓度为5wt%时基本可以达到实验的要求。基膜厚度对膜性能的

5、影响 基膜的厚度直接影响到涂敷效果和复合膜的总厚度，从而影响复合膜的性能。理论上基膜越厚涂敷效果越好。但是总厚度增加，致使分离性能增强渗透性能减弱。小结：随着基膜厚度的增加复合膜的渗透性能有所下降，但是分离性能明显提高。涂敷液浓度对复合膜性能的影响 PDMS浓度的增加可以提高复合膜的选择分离性能，同时也会导致复合膜渗透性能的下降，但是渗透性能的下降远不如选择分离性能提高的效果明显。涂敷次数对复合膜性能的影响小结：二次涂敷的复合膜没有比一次涂敷的复合膜拥有更好地选择分离性能，相反渗透性能明显下降。干燥条件对复合膜性能的影响小结：在自然晾干一段时间后放入70的烘箱里烘干3小时后得到的复合膜的渗透性能虽然没有在直接放入70烘箱烘干5小时条件下得到的复合膜性能好，但是其分离性能要比其他两种情况下得到的复合膜好的多。结 论 经过一系列实验，可以看出要获得性能比较好的PDMS/PEI复合膜，适宜的制膜条