聚乙烯醇/凹凸棒粘土渗透气化均质膜的制备和表征(2)

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2008年，袁海宽[7]等采用溶胶−凝胶法制备了PVA−TEOS/PAN渗透汽化复合膜，并用于乙酸乙酯脱水，TEOS的加入有效降低了复合膜在乙酸乙酯水溶液中的溶胀度，使其对水具有较好的分离选择性。在40℃，涂膜液中TEOS质量含量分别为5%和30%的PVA−TEOS/PAN复合膜分离98%的乙酸乙酯水溶液时，其分离因子分别为2830和4448，渗透通量分别为49.4和41.4g/(m2⋅h)。

2009年，陈龙祥[8]等采用流延法制备硅橡胶渗透汽化膜，其优点是硅橡胶膜的成膜性、稳定性、机械强度等性质等到显著的提高。

2011年，陈文娟等[9]采用溶液流涎成膜法制备了不同凹凸棒黏土（APT）含量的聚乙烯醇-凹凸棒黏土（PVA-APT）纳米复合膜，当APT含量为4%时，复合膜的拉伸强度达到最大72.09MPa，同时吸水率为最小230%，而与PVA膜相比，透水率也从22g/(m2·h)降到了20.7g/(m2·h)。

2013年，梁斌[10]等流延法制备复合结构纳米纤维渗透汽化膜，其分离皮层厚度为1 0μm左右。通过分离性能测试表明, 复合纳米纤维渗透汽化膜对NaCl具有优异的脱除效果, 脱除效率可以达到99 %以上。

1.3 凹凸棒土的介绍

凹凸棒土简称凹土(attapulgite)，又名坡缕石(palygors—kite)，是一种层链状过渡结构的以含水富镁硅酸盐为主的粘土矿物。凹土具有热稳定性、充填、吸附、脱色等优良性能，因为凹土在国内产量很高，且资源丰富，且成本很低，用途也非常广泛，业内称他为“千种用土，万土之王”。凹凸棒土属于天然无机纳米材料，且都有一定的结构性[11] （如图2），其结构属2：1型粘土矿物。在每个2：1单位结构层中，四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒，形成层链状，同时它的晶体排布中存在很大空隙，因此它的内部表面积很大，具有较好的吸附能力，同时已经在石油、化工、地质和医疗等领域得到广泛应用[12-15]。

凹凸棒粘土是一种天然的非金属矿物质，1935年法国人巴特朗在美国佐治亚州凹凸堡的漂白土中首次发现他它，并命名为凹凸棒土。而我国于1979年在江苏六合首次发现该凹凸棒粘土，研究表明凹凸棒粘土矿凹凸棒石是在富镁碱性环境中，在低温低压的情况下化学沉积或液固相均匀条件下的产物，原始材料为火山玻璃绿泥石等矿物，且多分布在火山岩盆地中，国内的凹凸棒土主要分布在江苏盱眙、六合和安徽嘉山。20世纪70年代末以来先后在四川、山东、甘肃、山西、贵州、内蒙、湖北、河北等地发现了一批矿床(点)[16-19]，但是规模很小。直到2007年，在甘肃省内探明凹土资源达4亿吨，属世界之最，而国外探明存储约4000多万吨，主要分布于澳大利亚、美国、法国、土耳其等国家。

国外凹凸棒土的应用成果非常的丰富，大量的用于铸造、建材、制糖、油脂、制鞋、橡胶、塑料、医药、石化等工业。美国Floridin公司凹土主要加工流程为:选矿提纯、挤压研磨、活化、改性、干燥、粉碎、过筛等加工工艺过程，技术已经趋于成熟[20]。近年来，国内凹土技术不断借鉴国外的新兴技术，用凹土改良和研制成的新型材料不断的投入生产，但与发达国家相比，我国凹凸棒土资源利用率与加工技术水平较低，使用范围较窄，产品开发的多样化和系列化程度不够，因此开展凹凸棒石粘土资源的开发应用和性能研究，具有非常重要的现实意义[21-24]。