Zeolite Imidazolate Framework - 91的制备及其渗透汽化分离水/乙醇混合物的模型研究
摘要\n沸石咪唑酸盐骨架( ZIFs )因其与聚合物良好的相容性,以及在几种重要的气、液分子动力学直径范围内的超微孔道而受到广泛关注。本研究合成了三种不同的ZIF粒子,即ZIF-90及其衍生物( ZIF-91和ZIF-92 ),并将其引入聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中,制备了用于乙醇渗透蒸发回收的ZIF / PDMS纳米复合膜。通过各种技术表征了ZIF颗粒及其纳米复合膜的形貌和结构。结果表明,具有羟基官能团的ZIF - 91粒子与PDMS具有良好的相容性,在PDMS基体中分散良好。同时,ZIF-91 / PDMS纳米复合膜的渗透汽化性能高于相同负载量20wt %的ZIF-90 / PDMS和ZIF-92 / PDMS纳米复合膜。同时考察了颗粒负载量、进料浓度和温度对ZIF-91 / PDMS膜分离性能的影响。结果表明,ZIF-91 / PDMS-20 wt %膜在55℃时分离因子为15.8,总通量为84.6 g / ( m2 h ),高于纯PDMS ( 4.1,496 g / ( m2 h ) )。此外,利用温度和进料浓度的二次方程建立了ZIF-91 / PDMS膜通量和分离因子的渗透汽化模型,可根据实验条件预测分离性能。