聚苯醚膜：肼类推进剂的渗透蒸发脱水

肼类燃料（如单甲基肼MMH和偏二甲肼UDMH）是航天器推进系统的重要液体推进剂。由于肼类燃料易吸湿，长期贮存后常因含水量增大而超标，影响推进性能。传统萃取蒸馏脱水能耗极大，而渗透蒸发技术提供了一种高效、安全的替代方案。研究人员合成了聚苯醚（PPO）膜，用于高危险性MMH和UDMH液体推进剂的渗透蒸发脱水。通过TGA、DSC和SEM对膜进行表征，并采用分子动力学模拟研究溶液在膜内的扩散行为，结合CFD方法求解传质方程。实验结果表明，对于MMH（35 wt%）和UDMH（20 wt%）的水共沸物，PPO膜表现出高分离因子（35～70）和合理的水通量（0.1～0.2 kg/m²·h），可将燃料进一步富集至90%以上纯度。研究还系统考察了进料组成、膜厚度和渗透侧压力对分离性能的影响，以确定最佳操作条件。此外，壳聚糖膜对UDMH水溶液的脱水研究也表明，由于UDMH分子体积远大于水分子，且与膜的相互作用更强，水分子在壳聚糖膜内的扩散能力远大于UDMH，使吸附选择性很高，可将质量分数20%的UDMH/水恒沸物富集到90%。