用于分离甲醇水溶液渗透汽化膜的制备与性能研究的任务书.docx

用于分离甲醇水溶液渗透汽化膜的制备与性能研究的任务书
一、研究背景及意义
高效、低成本、环境友好的分离技术是化工领域亟待研究解决的问题之一。渗透汽化技术是一种应用广泛的物质分离技术，其在能源、化工、食品、医药等领域具有广泛应用。然而，传统的渗透汽化技术存在能耗高、膜污染、通量低等问题，限制了其应用范围和发展速度。因此，开发新型的高效、低成本、环境友好的渗透汽化膜是非常必要和迫切的。
由于甲醇亲水性强，适合用于水相中的分离与回收。因此，研究甲醇水溶液的渗透汽化膜，对于化工、材料等领域的发展具有重要意义。此外，甲醇水溶液广泛应用于化工、能源等领域，其分离和回收对于节约能源、降低成本、保护环境具有现实意义。
二、研究内容
1.制备甲醇水溶液渗透汽化膜
甲醇水溶液渗透汽化膜的制备方法有很多，如浸润相转移法、自组装法、反相微乳化法、反相水/油接口法等。本研究将采用表面聚合法制备甲醇水溶液渗透汽化膜。具体制备步骤如下：
Step1.合成适用于甲醇水溶液的聚合物，并研究聚合物的性质和分子结构。
Step2.制备渗透汽化膜支撑材料，如聚酰胺、聚酯等。
Step3.在支撑材料表面进行聚合反应，使聚合物与支撑材料共同构成渗透汽化膜。
2.研究甲醇水溶液渗透汽化膜的性能
本研究将对制备的甲醇水溶液渗透汽化膜进行性能测试，包括渗透性能、选择性能、稳定性等方面。具体研究内容和方法如下：
Step1.测定甲醇水溶液渗透汽化膜的传质特性，如通量、选择性、传扩系数等。
Step2.通过甲醇水溶液的渗透汽化分离实验，评估膜的分离效果和稳定性。
三、研究成果预期
1.成功制备合成适用于甲醇水溶液渗透汽化膜的聚合物，并建立其性质和结构的表征手段。
2.设计并制备具有优良渗透选择性的甲醇水溶液渗透汽化膜。
3.研究该膜的性能表现和膜工艺参数，从而建立其分离性能、稳定性等的评价体系，推进该类渗透汽化膜的应用。
四、研究方法
1.合成适用于甲醇水溶液渗透汽化膜的聚合物，并利用红外光谱、核磁共振、热重-差热分析等手段表征聚合物的性质和结构。
2.制备甲醇水溶液渗透汽化膜，并利用扫描电镜、场发射扫描电镜等手段表征膜的形貌和结构。
3.通过实验评估渗透汽化膜的分离性能、稳定性等指标，并利用渗透汽化膜分离实验和性能分析方法研究分离效率和传质过程特征。
五、研究进度与安排
时间节点研究进度论文撰写期刊投稿
第1-2个月合成聚合物并表征其性质和结构
第3-4个月制备渗透汽化膜支撑材料并研究其性质
第5-7个月制备甲醇水溶液渗透汽化膜
第8-10个月测试膜的分离性能、稳定性
第11-12个月总结研究成果，撰写论文
六、研究经费
本研究的经费涵盖化学试剂、仪器设备、实验室租金等费用。预计经费100万元，由课题主持人负责管理和使用。
七、预期成果的转化和应用前景
本研究所开发的甲醇水溶液渗透汽化膜，具有优秀的渗透选择性和稳定性，在甲醇水溶液的分离和回收领域具有广泛应用前景。此外，基于本研究的成果，可进一步开发具有广泛应用的高效、低成本、环境友好的渗透汽化分离技术。