一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于渗透汽化脱硫技术领域，具体涉及一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜及其制备方法和应用，本发明专利技术通过化学反应的方法在聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合膜表面接枝含有活性环氧官能团的硅烷偶联剂,再在碱性条件下使环氧基开环，将多齿螯合剂以共价键力结合在膜上,通过螯合剂的多齿螯合性将金属离子螯合到PDMS复合膜表面，制备出金属离子改性的PDMS复合膜，该方法制备出的渗透汽化脱硫膜，制备方法简单，机械性能、热稳定性和溶胀性能均提升明显，膜的脱硫性能明显提高。

A surface metal ion modified silicone rubber desulfurization membrane and its preparation and Application

The invention belongs to the technical field of pervaporation desulfurization, in particular to a surface metal ion modified silicone rubber desulfurization membrane and its preparation method and application. The invention grafts a silane coupling agent with active epoxy functional group on the surface of PDMS composite membrane by chemical reaction, and then opens the epoxy group under alkaline conditions, and uses the multi tooth chelating agent to covalently bond The PDMS composite membrane modified by metal ions was prepared by chelating metal ions onto the surface of the PDMS composite membrane. The pervaporation desulfurization membrane prepared by this method was simple in preparation, and its mechanical properties, thermal stability and swelling properties were improved significantly. The desulfurization performance of the membrane was improved significantly.

【技术实现步骤摘要】
一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及渗透汽化脱硫领域，特别是涉及一种金属离子表面改性的聚二甲基硅氧复合脱硫膜及其制备方法和应用。
技术介绍
随着工业化进程的发展，人们对能源的运用日益增多，汽油作为目前最重要的能量来源之一，给人们带来便捷的同时，也带来了环境上的巨大污染，汽油燃烧之后的硫氧化物(SOx)更是能形成酸雨及二次颗粒物质，严重污染环境。目前许多国家和地区已经严格限制车辆燃料中的硫含量。在我国，“国V汽油标准”的实施严格要求汽车用油的硫含量要控制在10ppm以下，而且我国的油品来源单一，催化裂化汽油占比巨大，所以经济，高效的汽油脱硫方法是我国企业亟需解决的一大问题。目前脱硫最常规的方法是催化加氢，但是这种传统工艺需要高温高压以及高氢气消耗和昂贵的贵金属催化剂。渗透汽化膜分离技术以其低能耗，环境友好，操作简单，易于放大等优点可以实现FCC汽油的深度脱硫而引起广泛关注。渗透汽化过程是在液体混合物中组分蒸汽压差的推动下，利用待分离组分在有机或无机渗透汽化膜中溶解行为、扩散速度的不同实现分离的一个过程，其核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜，其特征在于：包括支撑层和设置在支撑层上的分离层，其中支撑层为聚偏氟乙烯多孔底膜层，所述分离层为通过活化剂、螯合剂和金属离子改性的聚二甲基硅氧烷层。/n

【技术特征摘要】
1.一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜，其特征在于：包括支撑层和设置在支撑层上的分离层，其中支撑层为聚偏氟乙烯多孔底膜层，所述分离层为通过活化剂、螯合剂和金属离子改性的聚二甲基硅氧烷层。


2.据权利要求1所述的一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜，其特征在于，所述活化剂为3-(2，3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、乙氧基二甲基[3-(环氧乙烷氧基)丙基]硅烷、3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种，通过化学反应的方法接于膜上。


3.据权利要求1所述的一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜，其特征在于，所述螯合剂为亚氨基二乙酸、二(羧甲基)乙二胺、羧甲基天冬氨酸、四乙基烯五胺中的一种或几种，与膜表面的活性官能团反应，以共价键力结合在膜上。


4.根据权利要求1所述的一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜，其特征在于，所述金属离子为铜离子、锌离子、锰离子中的一种，金属离子通过化学接枝的方法螯合在聚二甲基硅氧烷膜表面。


5.根据权利要求1所述的一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜，其特征在于，所述支撑层厚度为20-50μm，分离层的厚度为20-30μm。


6.根据权利要求1-5任一项所述的一种表面金属离子改性的硅橡胶脱硫膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.制备聚偏氟乙烯多孔底膜和聚二甲基硅氧烷复合膜；
S2.将聚二甲基硅氧烷复合膜浸入乙醇溶解的活化剂中，将含有活性环氧官能团的硅烷偶联剂接枝到聚二甲基硅氧烷膜上后，将其从溶液中取出，去离子水冲洗、干燥，得到表面含有活性官能团的PDMS膜；
S3.将表面含有活性官能团的PDMS膜浸入碱性螯合溶液中，在膜上引入螯合基团，将其从溶液中取出并用去...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩小龙，高健，樊晓涛，蔡采彬，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61