正丁醇回收

摘要\n本研究借助密度泛函理论计算，基于溶液扩散机制，初步构思了一种独特的MOF封端纳米管结构。然后，制备了新型ZIF-8封端埃洛石纳米管( ZHNTs )，并将其嵌入到聚二甲基硅氧烷( PDMS )本体中，实现了正丁醇渗透汽化的混合基质膜( MMMs )。该膜的显著特点是ZHNTs中的HNT管腔( φ25 nm )为首次通过封盖ZIF-8层筛选的渗透剂提供了精致的扩散通道。同时，ZIF-8层在ZHNTs外表面的紧密连接为分子渗透创造了相对连续的途径。正如预期的那样，ZHNTs的嵌入显著提高了膜的分离性能。令人印象深刻的是，在1 wt %正丁醇水溶液的分离中，40℃时，所得膜的分离因子高达61.3 (比PDMS对照膜高58.7 % )，通量可比683 g m-2 h-1 (是PDMS对照膜的2.43倍)。此外，ZHNTs的存在赋予膜良好的界面相容性、力学性能和长期稳定性。本研究可能对合理设计用于发酵液生物燃料回收的高性能MMMs有所启示。