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多元酸聚电解质渗透汽化膜的制备及性能 由于可用于分离有机物或有机物质、轻水或近沸腾混合物，并进行膜蒸发。德国gft公司生产的富马酸联合虚假表面处理后，温度为80的80%等高蒸发膜等级为80，分离因子为350。对于良好的分离膜，需要大规模的渗透，具有高的分离因子和良好的稳定性。因此，提高膜的分离性能是应用精细精细蒸发工艺的关键。周继清等人研究了净化、评价和传输网络膜的渗透性能。结果表明，尽管膜的渗透阻力显著增加，但膜的选择性降低。聚醚氧化物具有良好的亲水性，可以制备高流量的pv膜。sds是一种含有游离氨基酸的复合糖，通过碱处理聚丙基（pan）表面的水合物，在膜表面的部分氰基中形成水合物，并形成一个具有三维结构的cs-iiid和一个具有接口的钠胺复合膜。这些膜在水和乙醇等混合物中具有良好的分离性能。cs是一种含有游离氨基酸的聚糖，通过cs-iiid-c分离醇水层，具有良好的分离性能，但由于缺乏分离元素，如甘草和酸。在这项工作中，需要混合甘草和酸、糖和水，以制备聚醚氧化物的复合膜。羧甲基纤维（cmc）具有羧甲基的聚糖作用。因为钠在侧链中引入了抗离子钠，所以具有很强的水合性。因此，可以制备具有高流量、高分离因子和更好稳定性的pd脱水膜。然而，在实验中，溶解的cs和cmc的异质结合后，由于它们的高蒸发，溶解的cs和cmc的水合作用得到了很高的性能，并且可以排除含有机溶剂的聚电解质络合物。因此，可以制备具有高流量、高分离因子和更好稳定性的pd脱水膜。然而，在实验中，由于溶解的cs和cmc颗粒迅速沉淀，因此使用了二次织物制备的cs-cmc膜。 1 实验部分 1.1 试剂及仪器 壳聚糖为实验室自制产品, 脱乙酰度90%, 粘均分子量500 000; CMC的取代度为0.8, 分子量约110 000; 草酸(上海试剂四厂, 分析纯); 柠檬酸(合肥市永春医药化工厂, 化学纯); 所用基膜为国家海洋局杭州水处理中心提供的聚丙烯腈(PAN)超滤膜. 1.2 聚电解质膜的制备 (1) 多元酸/CS聚电解质膜的制备: 将CS溶于质量分数为0.5%左右的醋酸水溶液后, 静止脱泡12 h, 滤去不溶物. 分别配制草酸和柠檬酸溶液. 将其按不同比例分别滴加于质量分数为1%的CS溶液中, 搅拌均匀后再静止脱泡, 得一系列交联程度不同的CS制膜液, 分别涂布于PAN基膜上, 然后用红外灯在34 ℃下烘干即可. (2) CS-CMC聚电解质膜的制备: 分别配制CS及CMC制膜液, 按表1配比在PAN基膜上先涂布CS层, 接近干燥后再涂布CMC层, 二者在界面处形成络合层, 然后在红外灯下烘干即可. 所制得6种膜的制膜液固含量均为1.5%, 故膜厚度基本相同. 1.3 渗透液的制备 实验装置参见文献, 实验用95%乙醇为原料, 测定不同膜的渗透通量和分离因子. 装于PV池中膜的有效面积为0.001 96 m2. 料液进池前经恒温浴预热至需要的温度, 膜下抽真空至200 Pa, 在膜两侧组份分压差作用下, 组份选择性透过膜, 透过物经液氮冷却的冷阱冷凝收集. 由感量0.1 mg的电子天平称重和气相色谱分析浓度, 得到单位时间内透过物的重量和组成, 用J=w/(A·Δt)计算膜的渗透通量[式中J/(g·m-2·h-1)为膜的渗透通量;w/g为渗透物的重量;A/m2为膜的有效面积; Δt/h为渗透物收集时间]; 用α=YwXe/XwYe计算分离因子[式中α为分离因子;Yw和Ye分别为渗透液中水及乙醇的质量分数;Xw和Xe分别为料液中水及乙醇的质量分数]. 2 结果与讨论 2.1 酸加入量对膜分离性能的影响 多元有机酸中的羧基—COOH与CS中的游离氨基—NH2进行酸碱中和作用生成盐, 并形成空间网状结构. 由于乙醇分子体积较大, 且在聚电解质中溶解性能变差, 通过膜的阻力增大, 渗透通量迅速下降. 相反, 料液中的水在聚电解质膜中的溶解扩散性能提高, 水通量略有增大. 因此, 随着有机酸加入量的增加, 参与反应的氨基增多, 盐析效应增强, 膜的总通量下降, 分离因子上升. 图1的实验数据表明, 实验初期膜的总通量随着有机酸加入量增加而下降, 分离因子增大. 但总渗透通量有最小值, 而分离因子有最大值. 随着有机酸的加入, 总通量回升, 分离因子下降. 这可能是由于当酸碱中和作用达到饱和后, 多余的有机酸小分子游离于膜内, 膜的结构变疏松所致. 图1还表明, 草酸/CS膜的渗透通量明显比柠檬酸/CS膜的大, 其中的原因尚待进一步研究. 2.2 cs/cmc膜的表征 从图2可看出, 随着膜中CS量的增加, 渗透通量越来越大, 而分离因子出现最大值. 此时分离因子为2 350, 相应渗透通量约为850 g/(m2·h), 优于单独的CS及CMC膜. 表明形成了具有更强的水合