Page 80 - 《精细化工》2022年第8期

·1580· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

与 PDMS 的相容性，增强了 MMMs 膜的疏水性， 目前的相关应用大体上可分为两种。一种是从有机
同时对 MMMs 膜的抗污染性能有一定提高。抗污染 物水体系中选择性分离有机物；另一种是从两相或
性能是优先透过有机物渗透汽化膜产业化的重要影 多相有机物中选择性分离某一有机物。
响因素，相比研发全新膜材料，通过表面改性提升现 4.1 有机物/水体系
有膜材料的抗污染性能成本更低、可行性更高 [41] 。 从有机物水溶液中分离有机物方面，已研究较
多的是从乙醇/水体系中选择性分离乙醇，其他的有
4 优先透过有机物渗透汽化膜的应用
机物如甲醇、丁醇、苯酚类、糠醛类 [42-49] 也有一定
近年来有机物的相关产业发展迅速，优先透过 的研究。表 1 总结了近年来用于有机物/水体系分离
有机物渗透汽化膜的相关研究及应用也愈加广泛。 的渗透汽化膜。

表 1 有机物/水体系渗透汽化分离应用
Table 1 Application of pervaporation separation of organic matter/water system
2
膜种类 分离体系 质量分数/% 温度/℃ 通量/[g/(m ·h)] 分离系数 参考文献
Silicalite-1 EtOH/H 2O 10 50 3000 92 [8]
Silicalite-1 EtOH/H 2O 5 60 1520 3.14 [9]
Silicalite-1 EtOH/H 2O 5 60 3010 2.35 [9]
PDVB/PDMS EtOH/H 2O 6 70 800 9 [19]
Silicalite-1/PDMS EtOH/H 2O 5 50 5520 15.5 [21]
④
COF-LZU1/PDMS n-butanol /H 2O 3.6 64 2694 38.7 [30]
ZIF-8/PDMS EtOH/H 2O 5 40 1778 12.1 [32]
PDMS-PTFPMS EtOH/H 2O 5 60 1348 10.1 [35]
NaCl/PDMS EtOH/H 2O 5 30 13 11 [42]
Al 2O 3/PDMS EtOH/H 2O 5 30 10 10 [42]
PVDF/PDMS EtOH/H 2O 5 30 30 8 [42]
①
CTF /PDMS n-butanol/H 2O 4 60 2816 62.8 [43]
COF-300 /PDMS 糠醛/H 2O 1 80 2136 39.6 [44]
②
乙烯基/PDMS 糠醛/H 2O 3 65 737.6 49.1 [45]
乙烯基/PEBA 异丙苯/H 2O 0.005 25 3.47 721 [45]
③
PMMA /PVC 丙酮/H 2O 5.6 30 502 28 [46]
SiO 2/PDMS/PVDF 酚类/H 2O — 50 6.59 2.55 [47]
ZIF-67/PEBA EAc /H 2O 6 60 2299 122 [48]
⑤
ZSM-5/PEBA EAc/H 2O 6 50 1895 108.52 [49]
①CTF：一种共价三嗪框架材料。②COF-300：一种共价金属有机框架材料。③PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯。④n-butanol：正
丁醇。⑤EAc：乙酸乙酯。—代表无数据。

乙醇是一种最常见的化工原料，广泛应用于化 的正丁醇溶液提纯至正丁醇质量分数为 72.3%，分
学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域， 离系数达 62.8。CTF 材料的加入有效提高了 PDMS
乙醇的回收提纯有着很广阔的市场。高浓度的乙醇 的机械强度和对正丁醇的优先透过性。
溶液提纯通常选择优先透水膜进行渗透汽化脱水， 糠醛是一种无色透明油状液体，可用作有机合
但回收低浓度乙醇溶液中的乙醇，使用优先透过有 成的原料，也可用作工业溶剂和分析试剂。由于糠
机物渗透汽化膜相比脱水渗透汽化膜更高效、更节 醛和水在 97.5 ℃会形成含水质量分数为 65%的共
[8]
能。UENO 等 使用 Silicalite-1 沸石膜对质量分数 沸物，使用传统方法回收糠醛较困难。LI 等 [45] 使用
为 10%的乙醇溶液进行渗透汽化分离，分离后乙醇 乙烯基改性 PDMS 对质量分数为 3%的糠醛水溶液
质量分数达 91%，分离系数达 92。 进行渗透汽化分离，分离系数可达 49.1。添加具有
正丁醇作为一种重要的化工原料，主要用作酯 疏水性和耐腐蚀性的乙烯基显著提高了 PDMS 膜的
类衍生物、增塑剂、萃取剂、食用香精的制备，此 耐腐蚀性和对糠醛的选择透过性。
外，正丁醇还是一种极具潜力的新型生物燃料。LEE 乙酸乙酯是一种重要的有机化工原料，主要用
等 [43] 使用共价三嗪框架（CTF）材料与 PDMS 制备 作食用香料、清洗剂、工业溶剂等领域。低含量 EAc
复合膜用于低浓度正丁醇的回收，将质量分数为 4% 溶液可以优先透过有机物渗透汽化膜进行分离回