POSS - g - PDMS混合基质膜在渗透汽化法回收乙醇中的高选择性吸附过程
摘要\n将纳米填料引入到聚合物基体中构建混合基体膜( MMMs )是提高吸附选择性或扩散选择性或两者兼而有之的有效途径。在此贡献中，将八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷( V- POSS )粒子化学地掺入到聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中，制备了POSS-g- PDMS MMMs。POSS-g- PDMS MMMs呈均相，在V- POSS和PDMS之间实现了良好的集成。与纯PDMS膜相比，POSS-g- PDMS MMMs具有更高的交联密度和凝胶含量，增强了乙醇的亲和力和疏水性，在牺牲扩散选择性的同时，显著提高了乙醇的吸附选择性。V- POSS在PDMS基体中的化学掺入显著提高了分离因子和渗透通量，表现出反转权衡效应。当POSS负载量为5 wt %时，POSS - g - PDMS MMMs的渗透汽化性能最佳，分离因子为17.7，渗透通量为536 g / ( m2 h )，分别比纯PDMS膜提高了130 %和260 %。过量的POSS负载量急剧抑制了小分子的快速输运，最终导致扩散选择性和分离因子的下降。吸附和扩散选择性结果表明，在5wt % POSS负载量下，选择性吸附是MMMs高分离因子的主要贡献因素，扩散是一个速率控制过程。还详细考察了提高进料温度和乙醇浓度诱导的外驱动力和固有膜性能的变化对渗透汽化性能的影响。