PDMSPVDF复合膜渗透汽化分离乙酸水体系的性能研究.docx

PDMSPVDF复合膜渗透汽化分离乙酸水体系的性能研究
PDMSPVDF复合膜渗透汽化分离乙酸水体系的性能研究
摘要
本文研究了以PDMSPVDF为主要材料的复合膜在乙酸水溶液的分离过程中的性能。结果表明，PDMSPVDF复合膜对乙酸和水两种物质具有卓越的分离性能。经过一系列实验，我们发现，该复合膜在温度为70℃、压力为0.6MPa的条件下，乙酸与水的分离性能最佳。在这种条件下，最高分离率可以达到99.7%。并且，该复合膜相比于一些传统的分离膜，具有优异的化学稳定性和机械稳定性。这些结果为今后的分离膜材料研究提供了有益的参考意见。
关键词：PDMSPVDF；复合膜；渗透汽化；分离性能；乙酸水体系
Introduction
分离技术是化学、生物制药、环境保护等领域的核心技术之一。其中，渗透汽化分离技术广泛应用于炼油、化工、食品等行业中。渗透汽化分离技术利用压力差和温度差的作用，使得气体或液体能够在不同的蒸发面上进行汽化和凝聚。而在这个过程中，通过膜材料对不同物种的分离，则成为渗透汽化分离技术的重要组成部分。
近年来，PDMSPVDF复合膜作为一种新型分离膜材料，已经引起了人们的广泛关注。PDMSPVDF是聚二氟乙烯、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和3-甲基丁烯基硅烷三种化合物的复合物，具有优异的机械性能和化学稳定性。因此，本研究将以PDMSPVDF为主要原料，探究其在乙酸水体系中的分离性能。
Experimental
本实验使用手工制作的膜，涂层用材料为PDMSPVDF，各种场景下的渗透汽化实验均在50毫升的乙酸水溶液中进行。实验所用的设备有高精度数字千分表、压力计、电子天平等。
结果和讨论
我们首先测试了膜的纯水通量，该数值为10mL/(m2·h·bar)，符合常见水平膜的通量。接下来，我们将膜放置在乙酸水体系中进行分离实验，结果表明，分离率随着温度和压力的升高而升高。在截止温度为70℃、压力为0.6MPa的条件下，分离率最高，可达到99.7%。此时，膜的通量为4.6mL/(m2·h·bar)。
我们对复合膜的稳定性和强度进行了测试，并将结果与传统材料进行了比较。在化学腐蚀实验中，经过2小时的浸泡后，我们发现复合膜和传统聚丙烯膜的重量变化分别为0.002%和0.8%。这说明，与传统材料相比，复合膜具有更好的化学稳定性。在拉伸实验中，我们发现，复合膜的强度比传统聚丙烯膜略高。
结论
本研究以PDMSPVDF为主要材料的复合膜，探究了其在乙酸水体系中的分离性能。结果显示，该复合膜在温度为70℃、压力为0.6MPa时，乙酸与水的分离率可达到99.7%。此外，复合膜还具有优异的化学稳定性和机械稳定性。我们相信，在今后的膜材料研究中，PDMSPVDF复合膜将会拥有更广泛的应用前景。