PVA-PFSA/PAN渗透汽化膜强化乙酸乙酯酯化脱水及工艺过程模拟

以聚丙烯腈(PAN)中空纤维超滤膜为底膜,以酒石酸(Tac)为交联剂,制备了聚乙烯醇(PVA)与全氟磺酸(PFSA)共混复合膜,并用于乙酸乙酯-水、乙酸乙酯-乙醇-水溶液的脱水研究。考察了分离乙酸乙酯-水二元溶液时,料液温度和含水量对复合膜分离性能的影响;40℃下分离含水2%(质量分数,下同)的乙酸乙酯水溶液时,其总渗透通量81.1 g/(m2.h),分离因子为1 890;考察了复合膜用于分离乙酸乙酯-乙醇-水(质量比90∶2∶8)三元溶液时,料液温度的影响及脱水效果。结果表明:40℃时复合膜对三元溶液的总渗透通量可达251.0 g/(m2.h),此温度下,只需12 h就可将含8%初始水的三元溶液脱水至4.66%。PVA-PFSA/PAN渗透汽化膜对乙酸乙酯体系的脱水效果良好,可应用于强化乙酸乙酯酯化生产工艺。利用Aspen Plus 11.1软件对工艺流程进行了模拟,结果表明:在同等操作条件下,渗透汽化膜强化酯化工艺流程相对于普通的反应精馏,提高了乙酸乙酯的单程收率和原料的转化率,简化了乙酸乙酯生产流程。

Miscibility on blends of PVA and PFSA by viscometry

The intrinsic viscosity and viscometric interaction parameters of perfluorosulfonic acid （PFSA） and poly（vinyl alcohol） （PVA） were measured by dilute solution viscometry. The miscibility between PFSA and PVA was estimated by the criteria of AB and μ. The results indicated that PFSA and PVA were completely miscible for any weight fraction in aqueous solution.

全氟磺酸改性聚乙烯醇渗透汽化膜分离乙酸乙酯-水溶液

以聚乙烯醇(PVA)为原材料,全氟磺酸(PFSA)为共混改性材料,以聚丙烯腈(PAN)中空纤维超滤膜为底膜制备了PVA/PAN、PVA-PFSA/PAN复合膜,并用于乙酸乙酯脱水。考察了共混涂膜液中PVA/PFSA配比,交联剂酒石酸(Tac)用量以及原料液温度与浓度对PVA/PAN、PVA-PFSA/PAN复合膜分离性能的影响。实验结果表明,Tac交联的PVA/PAN、PVA-PFSA/PAN复合膜均对水具有较好的分离选择性。共混涂膜液中PVA/PFSA质量比为1/1、Tac/PVA质量比为1/5时所制备的PVA-PFSA/PAN复合膜渗透汽化分离性能最佳。40℃下此复合膜用于分离98%(wt)的乙酸乙酯水溶液时,其渗透通量和分离因子分别为81.1g·m-2·h-1和1890。同样条件下,与交联PVA/PAN复合膜相比,交联PVA-PFSA/PAN复合膜的渗透通量显著提高。

全氟磺酸树脂/SiO_2催化合成邻苯二甲酸二辛酯

将回收全氟磺酸离子交换膜制成全氟磺酸树脂溶液,分别利用溶胶-凝胶法和浸渍法得到全氟磺酸树脂/S iO2复合催化剂(NFH)系列和负载型全氟磺酸树脂催化剂(FZG),采用FTIR、TG、BET、SEM测试技术对其进行表征,并与SO24-/TiO2、H2SO4、PTSA和NAFION SAC-13等的催化性能作了比较。实验结果表明,溶胶-凝胶法得到的NFH催化性能优于浸渍法得到的FZG;当邻苯二甲酸酐和异辛醇(2乙-基-己醇)摩尔比为1∶3、NHF催化剂质量分数为4.4%、反应温度为170℃、反应时间为4 h时,邻苯二甲酸酐转化率达97.06%,邻苯二甲酸二辛酯收率为93.57%。

SiO_2负载全氟磺酸树脂催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

将回收全氟磺酸离子交换膜制成全氟磺酸树脂溶液,用溶胶-凝胶法得到全氟磺酸树脂/二氧化硅复合催化剂,并用FTIR、DSC-TGA、BET对其进行表征。将该催化剂用于合成苯甲醛乙二醇缩醛,考察了物料量比、反应时间、催化剂用量对苯甲醛与乙二醇反应的影响规律,最佳反应条件为n(苯甲醛)∶n(乙二醇)=1∶1.8、催化剂用量为反应物总质量的6%、环己烷为带水剂、反应时间1.0 h时,苯甲醛乙二醇缩醛的收率达82.41%。

SiO_2载负回收全氟磺酸树脂催化乙酸丁酯合成

The used perfluorosulfonic acid ion exchange membrane was treated to recycle the perfluorosulfonic acid resin. The perfluorosulfonic acid resin/silica composite catalysts were prepared by a sol gel method and characterized by FTIR, TG, BET measurements. The composite catalysts obtained were used in esterification of HAc and butyl alcohol. The results showed that at n (HAc)∶ n (butyl alcohol)= 1 3∶1 0 , 3 g catalyst, 110 ℃ and 2 h, butyl acetate could be obtained in yield of 92 4%.

TiO_2/全氟磺酸树脂杂化薄膜的低温制备及其光催化性能

采用低温水热法制备了TiO_2/PSR(Perfluorosulfonated Resin,全氟磺酸树脂)复合型纳米杂化薄膜,并采用XRD、AFM和FT-IR等测试方法对该薄膜的晶型、粒径、表面形态进行表征,结合TiO_2与PSR两相间协同作用,对杂化薄膜的性能进行了分析.在此基础上,通过降解甲基橙溶液评价了TiO_2/PSR杂化薄膜的光催化活性及其影响因素.结果表明:采用低温水热法制备的TiO_2/PSR杂化薄膜晶型由无定型转变锐钛矿;同时,PSR中的-SO_3H与Ti-OH存在化学键和氢键的作用有利于体系的稳定共存以及光催化活性的提高.

SiO_2负载全氟磺酸树脂催化合成苯甲醛缩1,2-丙二醇

将回收的全氟磺酸离子交换膜制成全氟磺酸树脂溶液,利用溶胶-凝胶法得到全氟磺酸树脂／二氧化硅复合催化剂,并用FT-IR、DSC-TGA、BET等对其进行表征。将该催化剂用于合成苯甲醛缩1,2-丙二醇,考察了物料比、反应时间、催化剂用量对苯甲醛与1,2-丙二醇反应的影响规律,最佳反应条件为n(苯甲醛):n (1,2-丙二醇)=1:1．5,催化剂用量为反应物料的2％(质量分数),环己烷为带水剂,反应时间0．5 h时,苯甲醛缩1,2-丙二醇收率可达91．8％。

微波辐射合成苹果酸丁酯

以苹果酸和正丁醇为原料,废弃的全氟磺酸树脂为催化剂,在微波辐射条件下合成苹果酸丁酯,对影响合成苹果酸丁酯的因素进行研究.结果表明:酸醇物质的量比为1∶5、催化剂用量0.7g、微波辐射时间25min、微波辐射功率400W时,苹果酸丁酯的最高产率可达90.9%.该催化剂绿色环保且易于回收,重复使用6次苹果酸丁酯的产率仍然可以达到78.6%.

TiO_2/全氟磺酸树脂纳米杂化薄膜的制备

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/全氟磺酸树脂(Perfluorosulfonated Resin,简称PSR)纳米杂化薄膜,并通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-vis)及热重分析(TGA)等技术较为全面地测试了杂化薄膜的形貌、晶型、结构、光学及热力学性能。结果表明,TiO2/PSR纳米杂化薄膜表面平整光滑,基本没有裂纹;杂化薄膜在经水热处理后,两相在纳米尺度均匀分散,TiO2粒径约为8-10nm,呈锐钛矿型;同时杂化薄膜具有良好的光学透明性和紫外吸收性能,且随着TiO2含量的增加,全氟磺酸树脂紫外吸收性能有显著提高。

氟表面活性剂和氟聚合物(Ⅸ)--全氟磺酸树脂和全氟磺酸离子交换膜

全氟磺酸树脂(PFAR)及其前体全氟磺酰氟树脂(PFSR),以及由其为基材制备的全氟磺酸离子交换膜(PFSIEM)是重要的氟化工产品,在氯碱工业、燃料电池、化工生产和国防安全等领域有重要应用。介绍了PFSR,PFAR和PFSIEM的发展历程、产品种类、制备方式、加工方法、表征方法和产品应用,并对其研究热点及我国在该领域的发展进行了展望。

X-射线小角光散射(SAXS)研究全氟磺酸树脂中空纤维膜中的离子簇结构

本文用SAXS(Small Angle X-ray Scattering)方法对全氟磺酸树脂中空纤维膜中的离子簇结构进行了研究.在散射角2θ=2°左右,出现由离子簇产生的散射峰;并就离子交换容量、不同阳离子形式、含水量及不同拉伸等对离子簇散射峰位的影响进行了研究讨论.并计算了有关离子簇半径和每个离子簇中的离子数目.

全氟磺酸树脂催化合成丁酮乙二醇缩酮的研究

以废弃的全氟磺酸树脂为催化剂,丁酮和乙二醇为原料合成了丁酮乙二醇缩酮。实验表明:当最佳醇酮摩尔比为2∶1,催化剂用量为0.5g,反应时间为2h,带水剂用量为9.7mL时丁酮乙二醇缩酮的最高产率可达到87.3%。该催化剂绿色环保且易于回收,重复使用五次产率仍可达到81.1%。

全氟磺酸树脂催化松香树脂酸的异构化反应

研究在95%乙醇中废弃的全氟磺酸树脂膜(简称PFSR)催化松香树脂酸异构化反应,直接结晶分离枞酸的可行性。结果表明,在常压加热反应条件下,PFSR能够较好地催化松香树脂酸的异构化反应;催化剂用量和反应温度对树脂酸异构化反应速度和异构反应平衡溶液中枞酸相对含量有较大的影响;在松香质量为20 g,溶剂体积为20 mL,PFSR用量为松香质量的20%,反应溶液沸腾温度条件下反应5 h,树脂酸异构反应达到平衡,枞酸相对含量高达78%;过滤分离回收催化剂后,将异构松香溶液直接冷却结晶,析出枞酸粗产品,再在95%乙醇中重结晶提纯3次,得到纯度为95%、产率为35%的枞酸。

微波辐射全氟磺酸树脂催化合成柠檬酸三丁酯的研究

以柠檬酸和正丁醇为原料,废弃的全氟磺酸树脂为催化剂,在微波辐射条件下合成柠檬酸三丁酯,对影响合成柠檬酸三丁酯的因素进行研究。结果表明:微波辐射条件下,醇酸摩尔比为6∶1、催化剂用量为0.315g、微波辐射时间为40min、微波辐射功率为500W,柠檬酸三丁酯的最高产率可达93.9%。该催化剂绿色环保且易于回收,重复使用六次以上产率仍可达到90%以上。

全氟磺酸树脂催化合成乙醛缩二乙醇的研究

以乙醛和无水乙醇为原料，废弃的全氟磺酸树脂为催化剂合成乙醛缩二乙醇缩醛，对影响反应的因素进行研究。当醇醛摩尔比为2．4：1、催化剂用量为3％、分子筛作为吸水剂，在3-5℃反应60min，最高产率达到90．1％。该催化剂绿色环保且易于回收，且重复使用六次以上产率仍可达到89．1％以上。

全氟磺酸树脂的合成与应用

全氟磺酸树脂是由四氟乙烯与侧链末端带—SO2F基团的全氟烯醚在一定条件下反应得到的共聚物,通常用作离子交换树脂,是氟材料行业的尖端材料,具有广泛的应用前景。介绍了国内外全氟磺酸树脂的制备方法和技术现状以及全氟磺酸树脂下游产品的应用情况。

再铸Nafion膜的制备和性能分析

利用50∶50的乙醇水溶液,在250℃条件下溶解了Nafion115膜,制得质量分数为7 5%的Nafion溶液.采用不同的高沸点添加剂,在不同温度下制得再铸Nafion膜.分析了再铸膜的离子交换容量、水含量和水中溶解性等,并利用傅立叶红外分析了再铸膜的结构.结果表明,再铸温度为140℃最好,乙二醇是最合适的再铸添加剂.

全氟磺酸树脂中空纤维膜压缩空气除湿性能研究

利用全氟磺酸树脂制备了中空纤维膜,研究了其在真空模式和反吹模式下的压缩空气除湿性能。结果表明,全氟磺酸树脂中空纤维膜在两种工作模式下都具有良好的除湿性能,工作压力、进气流量、反吹比例、真空度会影响除湿性能。在工作压力0.4MPa、进气流量1L/min真空度5kPa时,产气露点可以达到-39.4℃。

Nafion膜催化合成月桂酸丁酯的酯交换性能

以全氟磺酸树脂Nafion膜为催化剂催化月桂酸甲酯和正丁醇反应合成月桂酸丁酯。研究了Nafion膜的催化反应活性,以及反应温度、正丁醇和月桂酸甲酯的摩尔比和催化剂用量对月桂酸甲酯转化率的影响。利用SEM和TG技术对催化剂试样的结构和热稳定性进行了表征。表征结果显示,工业全氟磺酸树脂膜催化剂具有独特的孔道结构、良好的酯交换催化活性和热稳定性。实验结果表明,在反应温度65℃、反应时间10 h、原料摩尔比8、催化剂用量2.3 g/g的条件下,工业全氟磺酸树脂膜催化剂催化合成月桂酸丁酯的转化率达97.16%,选择性为100%。