膜科学与技术

单位：中国海洋大学 化学化工学院 海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室， 青岛 266100

关键词：有机溶剂反渗透膜； 界面聚合； 有机溶剂； 1-甲基咪唑

基金：国家自然科学基金项目（22078310）

精馏等基于相变的有机溶剂分离纯化过程能耗约占总分离能耗的80%，亟待开发一种绿色、高效的有机溶剂分离技术。有机溶剂反渗透（OSRO）技术是一种面向有机溶剂体系分离的无相变低能耗新兴膜分离技术，应用前景广阔，但目前OSRO膜通量极低。以自制的交联聚酰亚胺膜为基膜，利用界面聚合法，通过在水相单体溶液中添加1-甲基咪唑制备了具有良好分离性能的OSRO膜。最优条件下制备的OSRO膜TFC1-MI-0.3在3.0 MPa下，对三种纯溶剂（甲醇、乙腈和乙醇）的渗透通量分别为28.9、15.8和4.6 kg/(m2·h)；对质量分数5%甲基叔丁基醚（分子量88）/甲醇溶液中的甲基叔丁基醚和质量分数为5%正己烷（分子量86）/甲醇溶液中的正己烷的截留率均约92%，透过液中的甲醇质量分数均达到99.5%，可以实现具有共沸特性的二元有机溶剂混合体系的分离；且透过液的质量渗透通量分别达到19.4和20.1 kg/(m2·h)，与不添加1-甲基咪唑的基准膜相比，在保持选择性相当的同时其渗透性能约提升1倍。该最优膜在乙醇溶液中的切割分子量约为121。该膜浸泡在烃类、醇类、酯类、酮类等不同的有机溶剂中30天后，对NaCl的截留率变化幅度均小于2%，具有很好的应用前景。

来源：2025年第4期

《膜科学与技术》期刊编辑部

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