聚醚砜-TiO2复合膜及其水气交换性能研究

摘要：

冶金与化工等生产过程中,物料分离的成本约占总生产成本的50％以上.膜技术以其绿色、高效和节能等优势,成为解决分离挑战的共性技术之一.开发高性能膜材料始终为膜技术的科技前沿和热点难点.为此,基于耦合多重功能材料的思想,以TiO2为功能添加剂,聚醚砜(PES)为高分子基质,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为致孔剂,制备了 PES-TiO2复合中空纤维膜,并将其用于水气交换过程.通过优化致孔剂含量及调变TiO2添加量,考察了膜的结构演变过程及水气交换性能.结果表明,TiO2含量对复合膜结构有显著影响.当TiO2含量过高(大于0.5％,质量分数),膜内添加剂发生团聚,膜表面不均匀.作为对比,当TiO2含量在0-0.5％时,可获得分散均匀、表面致密、高机械强度的复合膜.TiO2添加量为0.5％时,复合膜水气交换性能最佳.在干侧空气流量为4～15L·min-1时,PES-TiO2-0.5复合膜的水传输速率为0.39～1.54 g·s-1·m-2,水传输效率为20％～33％,性能较优于目前的商售膜,具备良好的应用潜力.

关键词：TiO2、陶瓷添加剂、聚醚砜膜、膜分离、水气交换

所属期刊栏目：47

分类号：TQ051.8(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划;有研科技集团创新基金项目

在线出版日期：2023-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1243-1253