PAN/PDMS-GO混合基质膜用于大豆油生产中丙酮的回收

摘要

为了从大豆油/丙酮混合油中回收丙酮，采用聚丙烯腈（PAN）膜作为基膜，以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为分离层并掺入多层氧化石墨烯（GO），制备了PAN/PDMS-GO混合基质膜（mixed-matrix membranes,MMMs），并探究GO掺入量对复合膜的物理化学性质及溶剂回收性能的影响。结果表明：GO表面存在大量的羟基和羧基，在铂金（Pt）催化剂的作用下与PDMS交联剂的硅氢键发生反应，GO的掺入不仅可以降低膜的水接触角，提高对丙酮的溶解度，还增大了PDMS的交联密度；掺入适量GO后，PDMS层的力学性能和热稳定性均有所提升，表明GO与PDMS具有非常好的相容性；随着GO掺入量的增加，MMMs对丙酮的渗透通量下降，而油截留率提高，当GO质量分数为0.07%时，在1.8 MPa的工作压力下，PAN/PDMS-GO MMMs具有最佳的分离性能，对丙酮的渗透通量为3.87 kg/（m²·h），油截留率高达100%，展现出在工业生产大豆油中溶剂回收方面的应用潜力。

关键词

氧化石墨烯(GO) / 聚丙烯腈(PAN) / 聚二甲基硅氧烷(PDMS) / 混合基质膜(MMMs) / 丙酮/大豆油分离