[0019] 本发明所采用的二氧化硅实心颗粒为市售的纳米二氧化硅颗粒,粒径约为10‑40nm,而所采用的介孔二氧化硅颗粒为自制的,制备方法如下所述:将十六烷基三甲基溴化铵、纯水、乙醇和氢氧化钠混合,并在80℃搅拌1h,然后采用冰浴降温,并在搅拌状态下逐滴加入正硅酸四乙酯,并继续加热至80℃继续搅拌2h。经二氧化硅产物过滤、乙醇洗涤,并在
60℃下烘干12h,继续在500℃马弗炉中焙烧5h以脱除模板剂。上述步骤中十六烷基三甲基溴化铵、纯水、乙醇和氢氧化钠、正硅酸四乙酯按照摩尔比为0.2:2300:50:0.6:2进行混合。
将上述制备的介孔二氧化硅进行粒径测试,其平均粒径为180nm。
[0020] 实施例1:
[0021] (a)将适量的二氧化硅实心颗粒和二氧化硅介孔颗粒混合后得到二氧化硅混合颗粒,在200℃下高温焙烧处理,其中二氧化硅混合颗粒中二氧化硅实心颗粒和二氧化硅介孔颗粒的质量比为3:1;
[0022] (b)将步骤(a)中的二氧化硅混合颗粒加入到硅烷偶联剂KH‑560质量比为15%的溶剂正己烷中,在超声搅拌的状态下反应2h得到改性后的二氧化硅混合颗粒;
[0023] (c)将PVDF、改性后的二氧化硅无机粒子、致孔剂聚乙二醇和二甲基乙酰胺均匀混合,并在80℃下陈化12h,并在100℃下静置脱泡后得到铸膜液,其中铸膜液中PVDF、改性后的二氧化硅无机粒子、致孔剂聚乙二醇和二甲基乙酰胺的质量比为10:3:2.5:100;
[0024] (d)将铸膜液均匀的刮涂在无纺布上,并置于凝固浴水中,待相转化结束后将膜取出,在60℃下烘干,从而得到优先透醇的SiO2/PVDF杂化膜。
[0025] 对比例1
[0026] (a)将PVDF、致孔剂聚乙二醇和二甲基乙酰胺均匀混合,并在80℃下陈化12h,并在100℃下静置脱泡后得到铸膜液,其中铸膜液中PVDF、致孔剂聚乙二醇和二甲基乙酰胺的质量比为10: 2.5:100;
[0027] (b)将铸膜液均匀的刮涂在无纺布上,并置于凝固浴水中,待相转化结束后将膜取出,在60℃下烘干,从而得到优先透醇的SiO2/PVDF杂化膜。
[0028] 对比例2
[0029] (a)将适量的二氧化硅实心颗粒在200℃下高温焙烧处理;
[0030] (b)将步骤(a)中的二氧化硅实心颗粒加入到硅烷偶联剂KH‑560质量比为15%的溶剂正己烷中,在超声搅拌的状态下反应2h得到改性后的二氧化硅混合颗粒;
[0031] (c)将PVDF、改性后的二氧化硅实心粒子、致孔剂聚乙二醇和二甲基乙酰胺均匀混合,并在80℃下陈化12h,并在100℃下静置脱泡后得到铸膜液,其中铸膜液中PVDF、改性后的二氧化硅实心粒子、致孔剂聚乙二醇和二甲基乙酰胺的质量比为10:3:2.5:100;
[0032] (d)将铸膜液均匀的刮涂在无纺布上,并置于凝固浴水中,待相转化结束后将膜取出,在60℃下烘干,从而得到优先透醇的SiO2/PVDF杂化膜。
[0033] 对比例3
[0034] (a)将适量的二氧化硅介孔颗粒在200℃下高温焙烧处理;
[0035] (b)将步骤(a)中的二氧化硅介孔颗粒加入到硅烷偶联剂KH‑560质量比为15%的溶剂正己烷中,在超声搅拌的状态下反应2h得到改性后的二氧化硅混合颗粒;
[0036] (c)将PVDF、改性后的二氧化硅介孔粒子、致孔剂聚乙二醇和二甲基乙酰胺均匀混合,并在80℃下陈化12h,并在100℃下静置脱泡后得到铸膜液,其中铸膜液中PVDF、改性后的二氧化硅介孔粒子、致孔剂聚乙二醇和二甲基乙酰胺的质量比为10:3:2.5:100;
[0037] (d)将铸膜液均匀的刮涂在无纺布上,并置于凝固浴水中,待相转化结束后将膜取出,在60℃下烘干,从而得到优先透醇的SiO2/PVDF杂化膜。
[0038] 将上述实施例和对比例得到的优先透醇的SiO2/PVDF杂化膜测定渗透汽化分离性能,测试条件为:操作温度为40℃,料液中乙醇浓度为10wt%时,测试结果如表1所示:2
样品 选择性 通量/( kg/mh)
实施例 11.7 31.9
对比例1 4.5 9.1
对比例2 7.8 12.8
对比例3 8.3 20.5
[0039] 由上表结果可以看出,采用本发明制备的优先透醇的SiO2/PVDF杂化膜相对于纯PVDF膜的选择性和通量得到大幅度提升,且相对于单一采用二氧化硅纳米实心颗粒或二氧化硅介孔颗粒的膜来说,选择性有了少许提升,但是通量增幅达50%以上。