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

作     者：孟平蕊 康智慧 李良波 宋庆群 董晨光 MENG Pingrui;KANG Zhihui;LI Liangbo;SONG Qingqun;DONG Chenguang

作者机构：济南大学化学与化工学院济南250022 

出 版 物：《高分子学报》 (Acta Polymerica Sinica)

年 卷 期：2008年第18卷第12期

页      面：1154-1159页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划 项目号2003CB615701)资助项目 

主　　题：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 

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60vol%～90vol%(间隔10%)乙醇中浸泡48h,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48h,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1400g/(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.