將四乙烯五胺修飾的氨基化石墨烯（reduced graphene oxide modified by tetraethylene pentamine, rGO-TEPA）引入磺化酚酞側(cè)基聚芳醚砜（sulfonated polyarylethersulfone with cardo, SPES-C）中制備了不同填充量的SPES-C/rGO-TEPA雜化膜,并用于醋酸的滲透汽化脫水。采用掃描電鏡（scanning electron microscope, SEM）,熱重分析（thermogravimetric analyzer, TGA）和水接觸角測試對雜化膜進(jìn)行了表征,考察了雜化膜的溶脹行為,吸附和擴(kuò)散選擇性及分離性能。結(jié)果表明:rGO-TEPA在膜內(nèi)分散均勻,雜化膜表面無缺陷。雜化膜熱穩(wěn)定性優(yōu)良。rGO-TEPA的引入提高了膜的親水性和溶脹度。料液溫度為50℃時, rGO-TEPA填充量為4%的雜化膜M-4綜合分離性能最優(yōu),滲透通量和分離因子分別達(dá)到0.765 kg/（m²·h）和96.5。15 d的長期測試和拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明所得雜化膜具有良好的穩(wěn)定性和耐酸性能。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

M-4膜的SEM圖

圖2為SPES-C膜,M-4和M-5的熱重曲線。可見,SPES-C膜和雜化膜的熱失重過程均分為3個階段:第一階段在50～300 ℃,這是膜內(nèi)的水分和殘留的DMF溶劑蒸發(fā)引起的;第二階段為300～400 ℃,這是SPES-C中磺酸基團(tuán)引起的[28];第三次明顯的熱失重是發(fā)生在400 ℃之后,這是SPES-C主鏈降解和rGO-TEPA納米片上基團(tuán)的降解引起的。另外,所有膜的熱降解過程均發(fā)生在300 ℃以上,而滲透汽化操作溫度遠(yuǎn)低于該溫度,說明所制備膜材料具有較好的熱穩(wěn)定性,能夠滿足應(yīng)用要求。2.3 雜化膜的水接觸角和溶脹度

圖3為rGO-TEPA填充量對雜化膜水接觸角和溶脹度的影響。由圖3可見,SPES-C膜的水接觸角66.5°。隨rGO-TEPA填充量的增加,膜的水接觸角逐漸減小。當(dāng)rGO-TEPA填充量為5%時,M-5膜的水接觸角減小到50.6°。這是由于rGO-TEPA納米片基面上具有較多親水性基團(tuán)(含氧基團(tuán)和氨基),它的引入使雜化膜表面親水性基團(tuán)數(shù)量增多,因此,膜材料與水分子之間的親和力逐漸增強(qiáng)。從圖3還可以看出,雜化膜的溶脹度隨rGO-TEPA填充量的增加而增大。這也歸因于膜親水性的提高,更多的水分子溶解到雜化膜內(nèi)[29]。2.4 雜化膜的水接觸角和溶脹度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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