探究聚酰亚胺膜制备及汽油脱硫性能研究

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1、天津大学硕士学位论文聚酰亚胺膜制备及汽油脱硫性能研究姓名：程芹申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：李韡20080601中文摘要本文以均苯四甲酸酐、4，4’．二氨基二苯醚和3，5．二氨基苯甲酸为原料采用相转换法制备了耐溶剂的聚酰亚胺不对称膜，用于渗透汽化分离正辛崩噻吩体系。实验研究了聚合温度、凝胶浴组成、渗透助剂以及3，5．二氨基苯甲酸的引入对聚酰亚胺膜脱硫性能的影响，并通过傅立叶红外、扫描电镜、X射线衍射和差示扫描量热等表征手段对聚酰亚胺膜进行了表征。主要结论如下；调节聚合反应温度0~40℃，保持凝胶浴的组成为25v01．％的乙醇水溶液，制备了聚酰亚胺膜。结果表明

2、，反应温度为30℃时，聚酰亚胺膜的分离性能达到最优，渗透通量为1．8lk∥m2h，优先透过噻吩，分离因子为3．03。调节凝胶浴中乙醇的含量5～35v01．％，保持聚合反应温度为30℃，制备了聚酰亚胺膜。结果表明，乙醇含量为15v01．％时，聚酰亚胺膜的性能达到最优，渗透通量为2．36kg／m2h，优先透过噻吩，分离因子为3．16。原料液中加入渗透助剂乙醇可以显著影响聚酰亚胺膜的渗透汽化性能。结果表明，渗透助剂可以有效提高渗透通量和分离因子。随着渗透汽化操作时间的延长，原料液中乙醇含量降低，渗透通量随之降低，但是能明显提高膜对噻吩的选择透过性。本文还研究了第三单体3，5．

3、二氨基苯甲酸的引入对聚酰亚胺膜性能的影响。通过调节第三单体占二胺的摩尔含量5～20％，制备了聚酰亚胺膜。结果表明，第三单体的含量为5％时，聚酰亚胺膜的性能达到最优，渗透通量为1．05kg／mzh，优先透过噻吩，分离因子为5．O。关键词：聚酰亚胺膜分离渗透汽化汽油脱硫ABSTRACTPolyimide(PI)membmneswerepreparedthroughpolyamicacidsolutionViaaphaseinversionmethodforpervaporationofoctane／thiophenemixtures，usingprecursorsofpyr

4、omelliticdianhydr．de，4，4’一diaminodiphenyletherand3，5-di咖ino。benzoicacid(DABA)．PImembraneswerechamcterizedbyFT—IRSEM，XRDandDSC。Efbctsofthepolymerizationtemperature，compositionofthegelationagent，transportagentandcontentofDABAontheperf．ornlanceofPImembraneswereevaluatedexperimentally．M勾orco

5、nclucionsobtainedwerelistedasbelow．Polyimideprecursorsweresynthesizedatdiabrenttemperatureranged厅om0℃to40℃f01lowedbythetreanTlentinthegelationagentcomposedof35V01．％ethanoland65v01．％watertopreparePImembranes．ItisindicatedthatPImembranesynthesizedat30℃hastheoptimalseparationpe怕肿anceforperv

6、aporationofoctane／thiophenemixtureswiththefluxof1．84kg／m2handtheseparationfactorof3．03forthiophene．Polyimidemembraneswerepreparedindif艳rentgelationagentcontainingvariousethan01contentsrangedf．rom5％to35％andwaterunderthesamereactiontemperatureof30℃．Itisindicatedthatthemembranepreparedinthe

7、gelationagentcomposedofl5v01．％e出anolhastheoptimalseparationperfbnnanceforpervaporationofoctane／thiophenemixtureswiththenuxof2．36k∥m飞andseparationfactorof3．16forthiophene．TransportagentofethnolinthefeedmiXturecane矗’ectiVelyhnpr0Vetheseparationpe晌咖anceofPImembranes．Itisindi