基于酚醛树脂的分离膜制备及其分离性能研究

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1、硕士论文基于酚醛料瞪的分离膜制备受冀分离性能研究摘要燃料乙醇作为一种生物贡可再生毙源日益受到人们重视。从现有技术君看，由生物发酵一蒸馏浓维孝：造的乙醇作为燃科箩苇还存在成本过葛的问题。其主要门题是传统的蒸墨浓缩法能耗过高。渗透汽化膜分离技术具有无污染、低能耗、设备简单等优点，是一种经济性能好、立用前景广阔的分离技术。本论文以一种热固性磺化Res01．Novalak共聚酚醛树脂(PF／spF)为膜材料，a一砧203多孔管式膜为支撑体，制各了用于水醇分离的渗透汽化复合膜。考察了磺化共聚酚醛捞脂在50wt％乙醇含量水溶液中的溶胀度，

2、随着PF／SPF中SPF含量的增加，树脂亲水性增强。制备了由不同比例热固性Resol型酚醛预聚物(PF)和磺化Novalak型酚醛预聚物(SPF)共聚而成的磺化共聚酚醛树脂复合膜，测定了复合膜对乙醇／水溶液的渗透汽化分离性能。当PF／SPF=7／3(质量比)时，复合膜对75℃下90wt％乙醇含量的乙醇／水溶液的渗透通量为180g．m-2．h～，分离系数口mD，螂为65。初步研究了测试条件对膜分离性能及稳定性的影响。本文还利用亲水性纳米粒子——对苯酚磺酸(p-PS)接枝炭黑对复合膜进行改性。用过氧化氢氧化炭黑以后，通过对苯酚磺酸

3、(p-PS)羟基邻位的活泼曳与氧化炭黑的接枝反应，在炭黑表面导入亲水性基团。研究了反应时间、反应溶剂对反应的影响，并利用TEM、分散稳定性实验等手段考察了改性炭黑的有关性能。结果表明本文的改性方法可显著提高炭黑的亲水性。将制得的亲水性炭黑徐在a一朋2q支撑体表面，再在预处理过的支撑体上涂敷PF／SPF膜可提高复合膜的分离性能，75℃对90wt％乙醇含量的乙醇／水溶液的渗透通量为969‘m-Z,h一，口H20／自DI!f为204·最后，本文试制了以磺化共聚酚醛树脂为前驱体的炭膜，安装并调试了气体分离测试装置。25℃，0．IMPa

4、下制得炭膜对c02／N2-和He／N'2的分离系数分踟为1．08和3．17，稍大于相对应的努森扩散的分离系数，分别为O．80和2．65，表明尚需对．菏驱体和炭膜制备工艺进行深入研究．关键词：水醇分离渗透汽化磺化酚醛辑僧接枝炭黑硕士论文基于酚醛树噌的分离噤制备及其分离性能研究AbstractAsarenewablel屯30urce,ethanolgasolinehasbeenattractedmuchattentionto也eworld．Ethanolgasoline,whichisproducedbybiologicalfer

5、ment-distillafioncondensation,isstillcost-effectiveduetomuchenergyconsumptionofn'adifionaldistillationcondensation．Pervaporationisconsideredasaprosperousseparationprocessbecauseofitssimpleoperation,lowenergyconsumptionandenvironmentallylow-emission．Inthisstudy,ather

6、mosettingphenolicresinwassynthesizedbycopolymcrizafionofResol-typephenolicprepolymercPD而thsulfonatcdNovalak-typephenolicprepolymcr(SPF)，whichiScalledsulfonatedResol-Novalakphenolicresin(PF／SPF)．PF／SPFcompositemembranesWerepreparedbycoatingathinfilmofPF／SPFonaporousa

7、luminatubularSUppOrt．TheswellingdegreeofPF／SPFhasbeeninvestigatedin50wt％ethanolsolution．TheresultsshowedthatthehydrophilicityofPF／SPFincreased够theamountofPFincreased．PF／SPFcompositemembraneswithdifferentratioofPFandSPFhavebeenstudiedinthepcrvaporationseparationofetb

8、ano撕豫mixtures．PF／SPF(7／3，byWt．1compositemembranehasatotalpermeabilityof1809·m-Z．h1andaseparationfactoraⅣ，o，肋Hof65atacompositionof90wt％etha