以聚乙二醇（PEG）為基膜材料,將石墨烯納米片（GNS）填充至PEG中制備了GNS/PEG雜化膜。通過掃描電鏡（SEM）、紅外光譜（FT-IR）、溶脹度測試（Sw）和熱重分析（TG）等手段對膜材料及雜化膜的形貌、表面化學(xué)性質(zhì)、耐溶脹性以及熱性能進(jìn)行了表征。將其應(yīng)用于滲透汽化噻吩/正庚烷混合物體系的分離,結(jié)果表明:當(dāng)GNS填充量由0.2%上升至1%,富硫因子呈增大趨勢,滲透通量呈先下降后增加趨勢,這可能是隨著GNS填充量的變化,GNS提供的層間小分子傳質(zhì)通道、界面結(jié)構(gòu)、PEG自由體積及分子間作用力均有不同程度的變化。隨著操作溫度的升高,滲透通量升高,富硫因子先降低后升高。當(dāng)GNS填充量為1%時,滲透通量為166.34g/（m²·h）,富硫因子為19.77,比純PEG膜分別提高了61.29%和26.35%。 

【文章來源】：化工新型材料. 2020,48(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

GNS含量對GNS/PEG雜化膜溶脹度的影響

圖1為GNS和GNS/PEG雜化膜的FT-IR譜圖。由圖可見，GNS在1634cm-1附近的特征吸收峰為C?C的彎曲伸縮振動吸收峰[4],3430cm-1附近的特征吸收峰歸屬于—OH的伸縮振動峰，1110cm-1附近為C—O—C伸縮振動峰，1715cm-1附近為C?O伸縮振動峰，推測在GNS制備過程中引入了C—O—C和—COOH結(jié)構(gòu)。與純PEG膜相比，GNS/PEG雜化膜的FT-IR譜圖中各特征吸收峰無明顯變化，這可能是由于GNS在PEG中含量較低，且PEG分子鏈覆蓋了GNS表面，F(xiàn)T-IR的掃描深度較淺，導(dǎo)致在GNS/PEG雜化膜的FT-IR譜圖中未出現(xiàn)GNS的特征吸收峰。2.1.2 雜化膜形貌分析

GNS/PEG雜化膜的TG曲線見圖3。由圖可見，純PEG膜和雜化膜均有3個階段的熱失重，第一階段發(fā)生在0～100℃之間，這是由于膜吸附空氣中的水分揮發(fā)造成的失重；第二階段發(fā)生在100～300℃之間，這是由于過量交聯(lián)劑的揮發(fā)造成的失重；第三階段發(fā)生在300～400℃之間，這是由于PEG基膜材料以及GNS自身的受熱分解造成的失重。當(dāng)操作溫度低于100℃時，雜化膜熱穩(wěn)定性較好；當(dāng)GNS填充量在0.2%～0.6%時，雜化膜熱穩(wěn)定性與PEG相近，但當(dāng)GNS填充量升至1%，雜化膜在300～400℃時，PEG熱穩(wěn)定性降低，這可能是由于GNS填充量較高時，GNS納米片團(tuán)聚粒子較大，GNS占據(jù)PEG分子鏈自由體積，使得PEG分子間作用力減弱，導(dǎo)致PEG熱降解溫度降低。2.1.4 膜耐溶脹性分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]滲透汽化汽油脫硫膜材料[J]. 展俠,孫曉芳,徐恒俐,李繼定.  化學(xué)進(jìn)展. 2019(05)



本文編號：3420106