QPVA/SMPVA自组装聚离子复合物膜对乙醇中水的渗透汽化性能研究

摘要：

聚乙烯醇-N,N-二甲基-3-氨基-2-羟基丙基醚的季铵化产物(quaternized PVA-N,N-dimethyl-3-amido-2-hydroxy-propyl ether,简称QPVA)与硫酸单酯化聚乙烯醇(sulphate monoesterified polyvinyl alcohol,简称SMPVA)自组装聚离子复合物(self-assembled polyion complex,简称SAPIC),自组装溶液pH=7时, 膜在水中的溶胀度最小.SAPIC均质膜在60 vol%～90 vol%(间隔10%)乙醇中浸泡48 h,观察不同浓度乙醇中水在均质膜中的扩散行为.SAPIC均质膜在95%乙醇中浸泡48 h,在20～120℃(间隔20℃)下,观察乙醇中水在膜中的汽化行为.应用FTIR技术跟踪两类吸水膜,确认了水和膜内聚离子基的吸收.改变浓度的一维(1D)和二维(2D) FTIR相关分析表明,渗透过程中形成两种状态的水,游离水和缔合水,随乙醇中水的增加游离水优先变化.游离水靠静电作用与膜内聚离子基优先缔合形成缔合水;改变温度的1D- 和2D-FTIR显示,汽化过程中也存在两种状态的水,游离水和缔合水,随温度升高游离水优先变化.游离水较缔合水优先挥发,脱离膜与乙醇分离.同时测定了SAPIC复合膜对95%乙醇/水的渗透汽化性能,分离因子870,渗透通量1400 g/(m2·h).为SAPIC膜用于乙醇脱水的渗透汽化过程研究提供了一种简便的方法.

关键词：乙醇溶液、聚乙烯醇、自组装复合物膜、傅立叶变换二维红外光谱、渗透汽化

分类号：TQ0;TQ3

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划,项目号 2003CB615701

在线出版日期：2009-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1154-1159