基于多巴胺的杂化膜界面优化及其气体分离性能强化

作者：俞青芬; 吴永林; 李一凡; 吴一凡; 杨文彦

来源：北京化工大学学报(自然科学版), 2020, 47(05): 30-37.

DOI：10.13543/j.bhxbzr.2020.05.004

• 聚乙烯醇
• 二氧化硅
• 聚多巴胺
• 中空纤维复合膜
• 气体除湿

采用仿生黏合剂多巴胺改性二氧化硅纳米颗粒(PDA@SiO2)并与聚乙烯醇(PVA)高分子基质共混,再将获得的PVA-PDA@SiO2杂化材料涂覆到聚砜(PSf)中空纤维支撑层表面制备中空纤维复合膜用于丙烯气体除湿,研究了杂化膜的微观形貌、晶态结构、高分子链运动性、自由体积特性等物理化学性质。实验结果表明,当填充剂PDA@SiO2含量(质量分数,下同)为1%时,在298 K、原料气水含量为0.5%的条件下,PVA-PDA@SiO2/PSf膜分离因子为24 837,是PVA/PSf膜的12.7倍,渗透系数为904 GPU[1 GPU=7.501×10-10 cm3/(cm2·s·Pa)],是PVA/PSf膜的3.6倍。仿生黏合剂多巴胺的多重相互作用可改善PVA与填充剂SiO2的界面相容性,进而提升杂化膜的分离性能。

• 单位
  化学化工学院; 青海民族大学