表面修饰的化石-1-填充PDMS膜用于三乙烯的蒸发脱水
Xiaosan Song1,2, Xichen Song1, Bo Liu1
1School of Environmental and Municipal Engineering, Lanzhou Jiaotong University Lanzhou 730070 China songxs@mail.lzjtu.cn.
RSC advances
|November 29, 2023
概括
像TMCS和TMDS这样的西兰合剂增强了化-1化的疏水性,改善了三乙烯 (TCE) 分离的混合矩阵膜. 最好的膜实现了TCE的83%更高的分离因子.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 分离技术 分离技术
背景情况:
- 混合矩阵膜 (MMM) 对于高效的分离过程至关重要.
- 化石-1氧化物是MMM的一个有前途的填充物,但其水性可限制性能.
- 填充剂的疏水性修饰是提高膜选择性和流量的关键.
研究的目的:
- 调查西兰合剂 (APTMS,TMCS,TMDS) 对化石-1化物疏水性的影响.
- 为了提高基于聚甲基西洛 (PDMS) 的三乙烯 (TCE) 的MMM的蒸发分离性能.
- 评估疏水性修饰对提高TCE吸附选择性的有效性.
主要方法:
- 化石-1化石被修改为三种西兰合剂:APTMS,TMCS和TMDS.
- 用测量水接触角来评估疏水性.
- 在PDMS中加入了修改为西兰的化-1颗粒,以创建用于蒸发的MMM.
- 对TCE与水溶液分离的蒸发性能进行了评估.
主要成果:
- TMCS@silicalite-1和TMDS@silicalite-1显示了增加的疏水性 (水接触角度>100°),而APTMS@silicalite-1则降低了它.
- 含有TMDS@silicalite-1的MMM表现出优越的TCE吸附选择性和蒸发性能.
- 最优的PDMS/TMDS@silicalite-1膜 (40重%) 实现了分离系数为139和流量为242 g m−2 h−1的3 × 10−7重%的TCE.
- 与未经修改的化-1/PDMS相比,分离因子增加了44%,TCE流量增加了16%.
- 与纯 PDMS 相比,分离因子增加了 83%,TCE 流量增加了 20%.
结论:
- 使用TMCS和TMDS对化-1热的疏水性修饰显著提高了其疏水性.
- 无机填料的疏水修饰是一种有效的策略,可以提高PDMS-based MMM 的蒸发性能,用于TCE分离.
- 优化的MMM在分离因子和流量上显示了显著的改进,为TCE移除提供了有前途的解决方案.
