活性位点接枝对聚醚醚酮膜基于溶解-扩散理论的粒子渗透性能的影响

为探究聚醚醚酮磺化接枝对水分子和气体分子在膜材料基质渗透过程中的溶解-扩散作用效应,通过与浓硫酸共热在分子主链上接枝-SO3H基团,溶剂挥发法制膜,并通过电镜扫描、BET分析、气体渗透等测试,分析改性膜的微观结构及改性对膜溶解-扩散性能的影响.结果表明,接枝改性后成膜致密均质,机械强度和热稳定性较改性前略微降低,亲水性显著增强.同时,-SO3H活性位点接枝增加膜的O2、CO2、N2的渗透系数及O2/N2和CO2/N2的分离系数,在纯气体渗透试验中,膜的分离系数αCO2/N2和αO2/N2分别达到21.89～34.36和5.67～6.83;在二元等压气体渗透试验中,αCO2/N2和αO2/N2分别达到19.93～32.76和5.56～6.69;在三元动态气体渗透试验中,磺化改性也显著降低了动态气调氛围达到平衡的时间.接枝活性位点-SO3H改善了聚醚醚酮膜的亲水性和气体渗透性,尤其是膜的CO2的渗透系数和分离系数有较大提升.