QPVA/SMPVA自组装聚离子复合物膜对乙醇中水的渗透汽化性能研究

聚乙烯醇-N，N-二甲基-3-氨基-2-羟基丙基醚的季铵化产物(quaternizedPVA-N,N-dimethyl-3-amido-2-hydroxy-propylether，简称QPVA)与硫酸单酯化聚乙烯醇(sulphatemonoesterifiedpolyvinylalcohol,简称SMPVA)自组装聚离子复合物(self-assembledpolyioncomplex，简称SAPIC)，自组装溶液pH=7时,膜在水中的溶胀度最小.SAPIC均质膜在60vol%～90vol%(间隔10%)乙醇中浸泡48h，观察不同浓度乙醇中水在均质膜中的扩散行为.SAPIC均质膜在95%乙醇中浸泡48h,在20～120℃（间隔20℃）下，观察乙醇中水在膜中的汽化行为.应用FTIR技术跟踪两类吸水膜,确认了水和膜内聚离子基的吸收.改变浓度的一维(1D)和二维(2D)FTIR相关分析表明，渗透过程中形成两种状态的水，游离水和缔合水，随乙醇中水的增加游离水优先变化.游离水靠静电作用与膜内聚离子基优先缔合形成缔合水；改变温度的1D-和2D-FTIR显示，汽化过程中也存在两种状态的水，游离水和缔合水，随温度升高游离水优先变化.游离水较缔合水优先挥发，脱离膜与乙醇分离.同时测定了SAPIC复合膜对95%乙醇/水的渗透汽化性能，分离因子870，渗透通量1400g/(m.h).为SAPIC膜用于乙醇脱水的渗透汽化过程研究提供了一种简便的方法.