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渗透蒸发以其绿色、高效、节能的突出特点在乙二醇脱水中具有良好的应用前景,渗透蒸发技术的核心是高性能渗透蒸发膜的研制。本论文以聚乙烯醇(PVA)为主体膜材料,制备了PVA-氧化硅(SiO2)高分子-无机杂化膜、表面交联改性PVA膜和以聚砜或聚醚砜为基膜,交联PVA为活性层的复合膜。针对乙二醇-水-膜之间的氢键作用,考察了乙二醇和水之间的耦合效应对PVA膜溶胀吸附性能和渗透蒸发性能的影响。针对乙二醇物性,系统考察了进料温度、进料流速等工艺条件的改变对渗透蒸发分离性能的影响。以PVA高分子为主体材料,基于硅烷结构不同导致水解-缩聚速率差异的特性,以有机取代基具有网络形成作用的GPTMS原位生成改性TEOS水解缩聚产物,制备PVA-SiO2杂化膜。基于酸碱催化硅烷水解-缩聚产物结构的差异,以有机取代基具有网络修饰作用的MPTMS原位生成带有巯基的PVA-SiO2杂化膜。系统研究了有机硅氧烷含量和催化剂的改变,对杂化膜结构形态及物理化学性质的影响,以及对渗透蒸发分离性能的影响。考虑到乙二醇和水对PVA膜均有较强的塑化作用,首次采用表面交联法改性PVA膜分离乙二醇/水体系。该改性法将反应限制在膜表面,在膜表面形成均匀的交联层,有效地抑制了膜的溶胀,提高了膜的稳定性。所制备的表面交联改性PVA膜对乙二醇/水(80wt% EG)混合物的渗透通量和分离因子分别为211 gm -2h-1和934。通过溶胀平衡实验及渗透传质结果分析,乙二醇和水之间的耦合效应阻止了乙二醇在膜内的吸附和扩散,且这种影响随着原料液中水含量的增加而增加。乙二醇具有极低的饱和蒸汽压,因此进料温度对乙二醇的渗透影响较大。采用界面反应吸附的方法制备了表面交联PVA/PES(PS)复合膜。结果表明,支撑层经界面反应交联剂硼砂处理后,与PVA界面作用力明显增强,从而快速形成超薄、均质的活性分离层。当硼砂浓度为0.1wt%,铸膜液中PVA含量为2wt%,浸涂两次可制得活性分离层厚度为1-1.5μm的表面交联PVA/PES复合膜,其对乙二醇/水(80wt% EG)混合物的渗透通量和分离因子分别为427gm -2h-1和438。通过60h工艺条件的考察,PVA/PES(PS)复合膜的渗透蒸发分离性能没有改变,显示出较好的稳定性。