聚二甲基硅氧烷与渗透汽化分离膜PDF电子书下载

第1章 PDMS的合成与交联反应 1

1.1 硅烷 1

1.1.1 简介 1

1.1.2 氯甲基硅烷的工业合成方法 2

1.1.3 氯甲基硅烷的实验室合成方法 2

1.2 PDMS的合成方法 2

1.2.1 PDMS的化学结构 2

1.2.2 端羟基型PDMS的合成 3

1.2.3 端乙烯基型PDMS的合成 4

1.3 PDMS的交联反应 4

1.3.1 端羟基型PDMS的交联反应 4

1.3.2 端乙烯基型PDMS的交联反应 6

1.4 PDMS的红外与拉曼波谱 8

1.4.1 红外特征吸收峰 8

1.4.2 拉曼光谱 10

1.5 非固定交联点型PDMS交联网络 13

1.6 用于小角中子散射表征的氘代PDMS前驱体的合成 14

1.6.1 氘代线型PDMS大分子的合成 14

1.6.2 氘代环状PDMS大分子的制备 15

参考文献 16

第2章 PDMS的链结构与结晶结构 18

2.1 分子量、黏度与密度 18

2.1.1 分子量 18

2.1.2 黏度与黏度方程 18

2.1.3 密度 19

2.1.4 液体PDMS的pVT性质 19

2.2 PDMS的均方根回转半径 21

2.2.1 参数的意义 21

2.2.2 干态PDMS交联网络的均方根回转半径 22

2.2.3 PDMS交联网络在有机溶剂中的均方根回转半径 23

2.2.4 均方根回转半径用于对橡胶弹性理论的判定 24

2.2.5 环状PDMS分子的均方根回转半径 25

2.3 PDMS的结晶形态与晶格参数 27

2.3.1 结晶形貌 27

2.3.2 结晶度 28

2.3.3 晶格参数 28

2.4 温度对PDMS结晶的影响 29

2.5 含溶剂PDMS体系的结晶 31

2.5.1 溶胀交联网络去除溶剂时的结晶 31

2.5.2 溶剂种类对结晶的影响 32

2.6 氘代核磁技术用于PDMS结晶的研究 35

参考文献 36

第3章 PDMS交联结构的表征与力学性质 38

3.1 PDMS交联结构的表征 38

3.1.1 交联密度 38

3.1.2 交联网络的形态结构 39

3.1.3 PDMS交联网络中的孔结构 41

3.1.4 测定PDMS交联网络的光谱散射模型 41

3.2 PDMS交联体的拉伸模量 44

3.3 缠结起主要作用时的弹性理论 46

3.3.1 改进的虚幻网络模型 46

3.3.2 交联与缠结作用的分离 46

3.4 PDMS互穿网络的力学性质 49

参考文献 51

第4章 小分子在PDMS交联膜中的溶解 53

4.1 小分子的溶解度 53

4.1.1 溶解扩散理论简介 53

4.1.2 溶解度与混合焓 54

4.2 小分子引起的溶胀 56

4.2.1 溶胀度 56

4.2.2 椭圆偏振光谱技术在线测定溶胀度 57

4.2.3 Flory-Huggins理论对溶胀度的解释 61

4.2.4 Flory-Rehner理论对溶胀度的解释 65

4.3 Hansen溶解度参数理论用于溶胀的研究 65

4.3.1 Hansen溶解度参数理论简介 65

4.3.2 基团贡献法计算Hansen溶解度参数 66

4.3.3 溶胀法测定PDMS总溶解度参数 67

4.3.4 反相气相色谱法测定PDMS总溶解度参数 67

4.3.5 分级溶解法测定PDMS的Hansen溶解度参数 68

4.3.6 溶解度参数对PDMS交联膜溶胀度的解释 71

参考文献 72

第5章 PDMS膜的自由体积与小分子在膜内的渗透与扩散 75

5.1 自由体积分数与分布函数 75

5.1.1 自由体积分数 75

5.1.2 自由体积分布函数 76

5.2 PALS技术测定自由体积 77

5.2.1 PALS技术简介 77

5.2.2 PALS测定PDMS自由体积分布 77

5.3 自由体积对小分子扩散的影响 80

5.4 扩散系数的测定及水分子的扩散 81

5.4.1 扩散系数的实验测定 81

5.4.2 水分子的扩散系数 83

5.4.3 PDMS膜外部的水团簇是否会进入膜内部 83

5.4.4 PDMS膜内形成水团簇的可能性 84

5.5 扩散系数的分子模拟 85

5.5.1 对简单气体分子渗透的模拟 85

5.5.2 对水和乙醇渗透的模拟 85

5.6 UNIQUAC与UNIFAC方法用于渗透通量的计算 88

5.6.1 UNIQUAC理论简介 88

5.6.2 UNIFAC理论简介 91

5.7 自由体积与PDMS膜的黏弹性 92

参考文献 93

第6章 PDMS的表面性质与PDMS／二氧化硅之间的作用 96

6.1 PDMS的表面张力 96

6.1.1 表面张力组成理论简介 96

6.1.2 座滴接触角法测定表面张力组成的原理 96

6.1.3 PDMS的表面张力 96

6.2 PDMS的表面黏结滞后现象 99

6.3 PDMS膜表面基团在水中的构象 100

6.4 电压对PDMS表面亲水性的影响 102

6.5 PDMS与二氧化硅之间的作用 104

6.5.1 二氧化硅粉末的表面张力 104

6.5.2 TSDC与DRS技术测定界面作用 111

6.5.3 二氧化硅对PDMS基体结晶度的影响 112

6.5.4 二氧化硅的诱导结晶作用 114

6.5.5 界面的分子模拟 114

参考文献 116

第7章 商业PDMS渗透汽化膜的性能 118

7.1 渗透汽化膜在发酵法生产燃料醇工艺中的应用前景 118

7.2 商业PDMS渗透汽化膜在发酵体系中的性能 119

7.2.1 主要的商业PDMS膜产品 119

7.2.2 商业PDMS膜的渗透汽化性能 120

7.2.3 商业PDMS膜的耐污染性能 129

7.3 商业PDMS渗透汽化膜对水中有机物的分离与富集性能 131

7.3.1 从水中分离甲醇 131

7.3.2 从生产果汁的水中富集化合物 132

7.3.3 从生产咖啡的水中富集化合物 133

参考文献 134

第8章 PDMS复合膜的膜结构对性能的影响 136

8.1 高分子膜支撑的PDMS复合膜 137

8.1.1 聚砜膜为支撑膜 137

8.1.2 聚醚砜膜为支撑膜 141

8.1.3 聚偏氟乙烯膜为支撑膜 144

8.1.4 聚醚酰亚胺膜为支撑膜 145

8.1.5 醋酸纤维素膜为支撑膜 145

8.1.6 其他支撑膜 147

8.2 陶瓷膜支撑的PDMS复合膜 150

8.2.1 陶瓷支撑体制备方面的研究 150

8.2.2 PDMS分离层制备与性能的研究 153

参考文献 154

第9章 混合型PDMS膜 157

9.1 用沸石制备的混合膜 157

9.1.1 ZSM-5型沸石 158

9.1.2 全二氧化硅型沸石 164

9.1.3 ZIF沸石 172

9.1.4 其他沸石 174

9.2 用二氧化硅制备的混合膜 176

9.2.1 直接混合法 176

9.2.2 硅烷偶联剂改性二氧化硅 177

9.2.3 硅烷偶联剂的非水解基团对膜性能的影响 179

9.2.4 超声波分散法制备混合膜 184

9.3 用其他无机物及金属化合物制备的混合膜 187

9.3.1 碳分子筛 187

9.3.2 金属及有机金属化合物等 187

9.4 用有机材料制备的混合膜 189

9.4.1 超分子杯芳烃粉末 189

9.4.2 热固性聚酰亚胺粉末 190

9.4.3 其他有机材料 191

参考文献 192

第10章 嵌段交联与接枝改性PDMS膜 197

10.1 本体改性PDMS膜 197

10.1.1 引入硬链段结构进行的改性 197

10.1.2 引入疏水链段进行的改性 201

10.1.3 改变交联剂为目的进行的改性 203

10.1.4 改变前驱体取代基的改性 207

10.2 表面改性PDMS膜 208

10.2.1 表面接枝改性 208

10.2.2 表面烧蚀改性 209

10.2.3 表面氧化改性 209

10.3 水相制备PDMS膜 210

参考文献 214