Pervaporation performance of PDMS-Ni2+Y zeolite hybrid membranes in the desulfurization of gasoline

渗透汽化 沸石 渗透 化学工程 结晶度 材料科学 分子筛 化学 高分子化学 色谱法 有机化学 吸附 催化作用 生物化学 工程类
作者
Ben Li,Didi Xu,Zhongyi Jiang,Xiongfei Zhang,Weiping Liu,Xiao Dong
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:322 (2): 293-301 被引量:77
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2008.06.015
摘要

PDMS-Ni2+Y zeolite hybrid membranes were fabricated and used for the pervaporation removal of thiophene from model gasoline system. The structural morphology, mechanical stability, crystallinity, and free volume characteristics of the hybrid membranes were systematically investigated. Molecular dynamics simulation was employed to calculate the diffusion coefficients of small penetrants in the polymer matrix and the zeolite. The effect of Ni2+Y zeolite content on pervaporation performance was evaluated experimentally. With the increase of Ni2+Y zeolite content, the permeation flux increased continuously, while the enrichment factor first increased and then decreased possibly due to the occurrence of defective voids within organic–inorganic interface region. The PDMS membrane containing 5.0 wt% Ni2+Y zeolite exhibited the highest enrichment factor (4.84) with a permeation flux of 3.26 kg/(m2 h) for 500 ppm sulfur in feed at 30 °C. The effects of operating conditions on the pervaporation performance were investigated in detail. It has been found that the interfacial morphology strongly influenced the separation performance of the hybrid membrane, and it was of great significance to rationally modify the interfacial region in order to improve the organic–inorganic compatibility.
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