环糊精修饰碳纳米管改性聚氨酯膜的制备及脱酚性能研究

渗透汽化膜分离技术以其节能、环保等优点在苯酚/水分离领域具有广泛应用前景。研究采用β-环糊精(β-CD)对羧基化碳纳米管(MWCNTs-COOH)和羟基化碳纳米管(MWCNTs-OH)分别进行物理和化学改性,得到4种β-CD修饰的碳纳米管,将改性后的碳纳米管填充端羟基聚丁二烯(HTPB)基聚氨酯。并对改性碳纳米管和PU膜进行了红外、拉曼和热性质表征,测试膜的渗透汽化脱酚性能。结果表明,4种改性PU膜中,物理改性的羟基化碳纳米管改性PU膜的渗透通量最大,β-CD化学接枝的MWCNTs-COOH改性PU膜的分离因子最大,80℃含0.5wt%的苯酚水溶液,其分离因子为4.81,渗透通量为156.16kg·μm·m-2·h-1。

碳纳米管填充聚氨酯膜的制备及渗透汽化性能研究

渗透汽化膜分离技术在苯酚/水领域引起广泛关注。文章对端羟基聚丁二烯(HTPB)基的聚氨酯膜进行填充改性并研究其对苯酚/水体系的渗透汽化性能。利用物理和化学方法将β-环糊精(β-CD)接枝到羟基碳纳米管(MWNTs-OH)上,制备两种碳纳米管,并对改性后的碳纳米管进行元素分析。将改性后的两种碳纳米管填充到聚氨酯中。研究发现,物理改性羟基化碳纳米管的渗透通量最大,80℃达175.56 kg·μm·m-2·h-1,但是分离因子为2.8;化学改性的羟基化碳纳米管的分离性能较优,80℃下膜的分离因子为3.6,渗透通量为101.73 kg·μm·m-2·h-1。

HTPB基聚氨酯膜的制备及渗透汽化脱酚性能研究

采用端羟基聚丁二烯(HTPB)、端羟基聚丁二烯–苯乙烯共聚物(HTBS)和端羟基聚丁二烯–丙烯腈共聚物(HTBN)三种软段制备了聚氨酯(PUR)膜,利用红外光谱仪、差示扫描量热分析仪、热重分析仪表征了膜的结构和热性能;并以苯酚水溶液为目标体系,考察了三种膜的溶胀性以及渗透汽化分离性能。结果表明,HTPB–PUR膜具有最大的微相分离程度和耐热性;软段中的氰基会增大膜的溶胀度;HTBS–PUR膜具有最高的渗透性,而HTPB–PUR膜选择性最好;三种膜的总渗透通量、分离因子和渗透汽化分离指数均随进料温度升高而增加。