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碳納米管改性PEBA膜的制備及氮氣脫濕性能

杜潤紅; 胡琳佳; 李建行; 郭雪; 杜春良 天津工業(yè)大學材料科學與工程學院; 天津300387; 天津工業(yè)大學省部共建分離膜與膜過程國家重點實驗室; 天津300387

摘要：為提高膜法氮氣脫濕性能,以聚砜(PSF)超濾膜為多孔支撐層,以聚醚嵌段酰胺(PEBA)為活性分離層,以羧基化碳納米管(MWCNTs-COOH)為添加劑,以正丁醇為溶劑,通過涂覆法制備PEBA/MWCNTs-COOH混合基質(zhì)膜,并研究碳納米管含量對膜表面親水性和氮氣脫濕性能的影響,以及不同操作條件對膜分離性能的影響.結(jié)果表明:碳納米管對PEBA的化學結(jié)構(gòu)無影響,添加少量碳納米管會稍微降低混合基質(zhì)膜的結(jié)晶度,進一步增加碳納米管含量會導致微晶產(chǎn)生;隨著羧基化碳納米管含量增加,膜表面親水性增加,膜的滲透性和選擇性均有顯著提高,當MWCNTs-COOH質(zhì)量分數(shù)為0.04%時,水蒸汽的滲透速率為246GPU(1GPU=3.35×10^-9mol/(cm^2·s·kPa)),H2O/N2分離因子為315,比無添加膜分別提高了107%和54%;隨著滲透側(cè)壓力減小,H2O/N2分離因子增加,隨著原料溫度升高,H2O/N2分離因子下降.

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