SiO2/PDMS复合膜的制备及其蒸汽渗透分离石菖蒲油水混合液的性能研究
汽化,通量,1材料,1仪器,2试药,2方法与结果,1SiO2-PDMS,PVDF复合膜的制备,2石菖蒲油水混合液的制备,3复合膜材料的表征,4复合膜的渗透汽化性能研究,3结论
姬莎莎,刘红波,唐志书,朱华旭,宋忠兴(1.陕西中医药大学/陕西中药资源产业化省部共建协同创新中心,陕西 咸阳 712083;2.秦药特色资源研究与开发国家重点实验室(培育)/陕西省创新药物研究中心,陕西 咸阳 712083;3.中国中医科学院,北京 100700;4.南京中医药大学/江苏省植物药深加工工程研究中心/江苏省中药资源产业化过程协同创新中心,南京 210023)膜分离技术作为一种新型且高效的分离技术,具有广阔的发展前景。膜分离技术是指借助外界能量或化学位差的推动,通过特定膜的渗透作用,实现对两组分或多组分混合液体或气体进行分离、分级、提纯以及浓缩富集的技术,具有过程简单、无二次污染、分离系数大、无相变、高效、节能等优点。蒸汽渗透(vapor permeation,VP)作为一项新型膜分离技术以其流程简单、选择性好、无相变能耗、无污染、易放大的优点,在高浓度有机溶剂脱水和低浓度有机溶剂提纯等领域,获得了广泛关注。蒸汽渗透技术是用于液(气)体混合物分离的一种技术,是混合物在各组分蒸气分压差的推动下,利用各组分通过致密膜溶解和扩散速度的不同实现分离。其具有分离效率高,环境污染小,运行能耗低,不受气液平衡条件限制等优点,可以用于分离传统方法难以分离的混合物,如近沸点混合物、恒沸物体系、各种同分异构体混合物、有机溶剂脱水以及水溶液中脱除微量有机溶剂等。
目前,中药挥发油普遍采用水蒸气蒸馏法进行提取,蒸馏后所得馏出物多以油水混合物形式(俗称 “芳香水液”)存在,需要经过有机溶剂萃取、加盐冷藏、重蒸馏等技术实施油/水分离,而再处理后挥发油的收率普遍偏低、所得挥发油中药效成分含量不稳定;若采用超临界萃取、微波提取等替代技术获取挥发油,因提取原理的差异,所得中药挥发油的组成和药效往往与水蒸气蒸馏法具有较大差异。因此,将蒸汽渗透技术用于中药油水混合液的分离中,可以避免在共沸精馏等手段中引入的“第三组分”,防止产物被污染。现有的膜材料存在机械性能差、热稳定性差以及油水分离效率低等缺点,因此需要对膜材料进行改性,以提高膜通量及分离效率,改善其机械性能。
本研究采用亲水性纳米SiO对聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行填充改性,对石菖蒲油水混合液进行分离研究,并且探究了填充量、交联温度以及交联时间对复合膜渗透汽化性能的影响。
1 材料
1.1 仪器
AT-TB-2101AB 型涂布机(山东安尼麦特仪器有限公司),CPA225D 型分析天平(十万分之一,德国赛多利斯科学仪器有限公司),AREX-6型磁力搅拌器(意大利VELP 公司) ......
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