以自具微孔聚合物PIM-1為聚合物基質(zhì),采用溶劑揮發(fā)法制備了Fe₃O₄/PIM-1磁性混合基質(zhì)膜,研究了不同F(xiàn)e₃O₄添加量以及在分離過程中有無外加磁場對膜的O₂/N₂分離性能影響.結(jié)果表明,隨著Fe₃O₄添加量的增加,膜的O₂滲透系數(shù)和O₂/N₂選擇性均先增加后減少.磁化后混合基質(zhì)膜O₂/N₂分離性能進一步提高,這可以歸因于磁場和磁化粒子對O₂和N₂分子的耦合作用.當Fe₃O₄添加量為2%時,在壓力為0.1 MPa、溫度為25℃,磁場強度為56mT下,O₂滲透系數(shù)達到681Barrer,O₂/N₂選擇性為3.32. 

【文章來源】：膜科學與技術. 2017,37(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖１ＰＩＭ－１合成反應式Ｆｉｇ．１ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｓｃｈｅｍｅｏｆＰＩＭ－１

學與技術第３７卷（如圖ＸＲＤ所示），在一定程度上會使鏈段活動受阻［１４］．同時，隨著粒子添加量的增加，粒子因表面具有較高的自由能而部分聚攏在膜內(nèi)（如圖ＳＥＭ所示），進而形成應力集中源．這些因素均在一定程度上導致混合基質(zhì)膜機械性能的下降．ａ．ＰＩＭ－１；ｂ．Ｆｅ３Ｏ４－１／ＰＩＭ－１；ｃ．Ｆｅ３Ｏ４－２／ＰＩＭ－１；ｄ．Ｆｅ３Ｏ４－３／ＰＩＭ－１；ｅ，Ｆｅ３Ｏ４－４／ＰＩＭ－１圖４Ｆｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１磁性混合基質(zhì)膜熱重分析圖Ｆｉｇ．４ＴｈｅＴＧＡｃｕｒｖｅｓｏｆＦｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１ｍａｇｎｅｔｉｃＭＭＭｓ圖５Ｆｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１磁性混合基質(zhì)膜的機械性能測試Ｆｉｇ．５ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＦｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１ｍａｇｎｅｔｉｃＭＭＭｓ２．１．５磁性能分析如圖６所示為ＰＩＭ－１磁性膜的磁滯回線．可以看到，隨著磁性粒子添加量的增加，磁性膜的飽和磁化強度隨之增加．在４％添加量時，Ｆｅ３Ｏ４－４／ＰＩＭ－１磁性膜飽和磁化強度達到２．９５ｅｍｕ／ｇ．ａ．Ｆｅ３Ｏ４－１／ＰＩＭ－１；ｂ．Ｆｅ３Ｏ４－２／ＰＩＭ－１；ｃ．Ｆｅ３Ｏ４－３／ＰＩＭ－１；ｄ．Ｆｅ３Ｏ４－４／ＰＩＭ－１圖６３００Ｋ下Ｆｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１磁性混合基質(zhì)膜的磁滯回線Ｆｉｇ．６ＨｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐｓｏｆＦｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１ｍａｇｎｅｔｉｃＭＭ

能而部分聚攏在膜內(nèi)（如圖ＳＥＭ所示），進而形成應力集中源．這些因素均在一定程度上導致混合基質(zhì)膜機械性能的下降．ａ．ＰＩＭ－１；ｂ．Ｆｅ３Ｏ４－１／ＰＩＭ－１；ｃ．Ｆｅ３Ｏ４－２／ＰＩＭ－１；ｄ．Ｆｅ３Ｏ４－３／ＰＩＭ－１；ｅ，Ｆｅ３Ｏ４－４／ＰＩＭ－１圖４Ｆｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１磁性混合基質(zhì)膜熱重分析圖Ｆｉｇ．４ＴｈｅＴＧＡｃｕｒｖｅｓｏｆＦｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１ｍａｇｎｅｔｉｃＭＭＭｓ圖５Ｆｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１磁性混合基質(zhì)膜的機械性能測試Ｆｉｇ．５ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＦｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１ｍａｇｎｅｔｉｃＭＭＭｓ２．１．５磁性能分析如圖６所示為ＰＩＭ－１磁性膜的磁滯回線．可以看到，隨著磁性粒子添加量的增加，磁性膜的飽和磁化強度隨之增加．在４％添加量時，Ｆｅ３Ｏ４－４／ＰＩＭ－１磁性膜飽和磁化強度達到２．９５ｅｍｕ／ｇ．ａ．Ｆｅ３Ｏ４－１／ＰＩＭ－１；ｂ．Ｆｅ３Ｏ４－２／ＰＩＭ－１；ｃ．Ｆｅ３Ｏ４－３／ＰＩＭ－１；ｄ．Ｆｅ３Ｏ４－４／ＰＩＭ－１圖６３００Ｋ下Ｆｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１磁性混合基質(zhì)膜的磁滯回線Ｆｉｇ．６ＨｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐｓｏｆＦｅ３Ｏ４／ＰＩＭ－１ｍａｇｎｅｔｉｃＭＭＭｓａｔ３００Ｋ２．２磁性膜氧氮分離性能研究磁化前后（即在膜分離過程中，是否施加外部磁場，磁場強度為５６ｍＴ），粒子不同添加量的Ｆｅ３Ｏ４／


本文編號：3431242