交联剂3 -甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷对紫外交联PDMS-PTFPMS嵌段共聚物膜进行乙醇渗透汽化的影响

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:58
文章英文标题
Effect of crosslinker 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane on UV-crosslinked PDMS-PTFPMS block copolymer membranes for ethanol pervaporation
正文
交联剂是制备聚合物膜的重要因素，它不仅对成膜过程有重要影响，而且对膜结构和分离性能也有重要影响。然而，紫外交联膜用于有机物渗透汽化的研究很少。本工作中交联剂3 -甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷( KH571 )对( 1 )紫外交联动力学的影响采用实时红外光谱和光流变仪表征，( 2 )通过交联密度表征膜结构，( 3 )通过乙醇渗透汽化评价分离性能。而且，传统的聚二甲基硅氧烷( PDMS )被聚二甲基硅氧烷-聚[ ( 3，3，3 -三氟丙基)甲基硅氧烷] ( PDMS-PTFPMS )嵌段共聚物所取代，其中较强的C-F键有助于增强膜的疏水性。结果表明，所有涂层溶液体系均采用超快速成膜工艺( 30 ~ 50 s )，分离性能优异，其中乙醇分离因子11.3，总通量1149 g m-2 h-1，60℃下5 wt %乙醇/水溶液渗透汽化回收。
文章内容（英文）
Crosslinker is a vital factor for the preparation of polymeric membranes, which has a substantial effect not only on the membrane-forming process, but also on the membrane structure as well as separation performance. However, little attention has been paid on UV-crosslinked membrane for organics pervaporation. In this work, the effect of crosslinker 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane (KH571) on (1) the UV-crosslinking kinetics was characterized by real-time infrared spectroscopy and photo-rheology, (2) the membrane structure was characterized by crosslinking density, and (3) separation performance was evaluated by ethanol pervaporation. Moreover, the conventional polydimethylsiloxane (PDMS) was replaced by polydimethylsiloxane-poly[(3,3,3-trifluoropropyl)methylsiloxane] (PDMS-PTFPMS) block copolymer, where the strong C–F bond contributes to enhance membrane hydrophobicity. Results show an ultrafast membrane-forming process (30−50 s) for all coating solution systems and an outstanding separation performance, including 11.3 of ethanol separation factor and 1149 g m −2 h -1 of total flux for pervaporation recovery of 5 wt% ethanol/water solution at 60 °C.
来源出处
Journal|[J]Chemical Engineering Research and DesignVolume 168, 2021. PP 13-24
DOI
https://doi.org/10.1016/J.CHERD.2021.01.023

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