摘要
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)是沸点在50℃～250℃，室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa，常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。VOCs的挥发不但会造成环境的污染，危害人体健康，还会造成大量的经济损失。目前处理VOCs的方法主要有回收法、破坏法以及两者联用法。回收法包含吸附法、冷凝法、吸收法、以及膜分离法。其中膜分离法是利用分离膜对被分离物选择透过性的不同而实现分离的方法。因此分离膜性能影响着膜分离技术效率，进而影响着膜分离技术的经济性和工业化应用。 自具微孔聚合物(PIMs)是一种基于芳香螺环的微孔材料，由于其制备单体具有非平面结构，限制了分子链的有效堆积，导致膜内部产生连续的孔隙。因此在气体分离方面，具有很强的应用前景。本文以三蝶烯衍生物作为自具微孔聚合物(PIMs)的构建骨架，通过与含氨单体反应，制备聚酰胺聚合物，并将其涂覆于聚砜底膜上形成聚酰胺复合膜。并将复合膜用于氮气/环己烷混合体系的分离研究。主要研究内容如下: 2，3，6，7-四甲酸三蝶烯单体的合成及表征:邻二甲苯与二氯甲烷通过傅克反应制备2，3，6，7-四甲基蒽，然后将其与邻氨基苯甲酸经过加环反应得到2，3，6，7-四甲基三蝶烯，最后经过高锰酸钾氧化制得前驱体2，3，6，7-四甲酸三蝶烯。考察反应时间、反应温度对产物收率的影响，并进行条件优化。最后，将产物进行傅里叶变换红外、核磁共振、X射线衍射、热重分析，结果表明产物为2，3，6，7-四甲酸三蝶烯。 三蝶烯基聚酰胺及复合膜的制备与性能研究:使用四胺单体3，3'-二氨基联苯胺与前驱体2，3，6，7-四甲酸三蝶烯进行缩聚反应，利用聚合物溶液进行涂膜，制备油气截留型分离膜。考察单体浓度、反应时间、反应温度对缩聚反应产率的影响。将分离膜用于氮气/环己烷混合体系的分离研究。研究原料气浓度、操作压力对环己烷截留性能的影响以及复合膜的长期稳定性能。结果表明环己烷的截留率在99％左右，通量在0.22 L·m-2 min-1，且在一百天的稳定性实验中，性能基本保持不变。
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