由于汽柴油中残留的氮化物燃烧后产生的NOx，不仅污染大气、造成酸雨，而且还会导致汽车尾气转化器中的催化剂中毒，性能降低，从而产生更多的危害。已经出台的“国六”标准对油品含氮指标要求更加严格，因此国内乃至世界范围内的汽柴油脱氮成为必然的趋势[1]。目前，我国汽油生产主要采用催化裂化(FCC)的方法，在重油催化裂化汽油(RFCC)中，苯胺类化合物的相对含量占碱性氮化物(包括吡啶类、喹啉类等)的90%以上[2]，因此苯胺类氮化物的脱除成为油品脱氮的关键。一般油品脱氮技术有催化加氢脱氮技术[3]和酸精制、吸附精制、溶剂精制、络合萃取精制、微波辐射及微生物脱氮等非加氢脱氮技术[4]。其中催化加氢脱氮技术较为成熟，且应用较广，但设备投资大、运行费用高、工艺流程长、需要足够氢源，不仅增加生产成本，还会使烯烃饱和，导致辛烷值严重损失[5]，此外，催化加氢中催化剂的组分、比例和活性等参数难以控制，技术要求高。
作为新脱氮技术之一的渗透汽化技术，因其具有相变质量小、效率高、能耗低、设备简单、工艺放大效应小等优点，被认为是最具潜力的脱氮技术[6]。此技术的关键在于制备出具有良好分离性能的脱氮膜。由于均质膜具有分离因子低，力学性能差等缺点，使得工业化应用受限，然而填充膜虽改善了分离因子，但机械强度仍有待提高[7]。填充型复合膜，结合了填充膜良好的优先溶解扩散和吸附分离性能以及复合膜较高的渗透通量、良好的耐候耐腐蚀性能和力学性能[8]等优点，成为目前渗透汽化脱除油品中氮化物所使用分离膜的必然选择。近些年来，为了增大膜的渗透通量和分离因子，对膜的改性方法也层出不穷，并取得了较好的效果[9, 10]。
据统计，油品中氮化合物总含量约为5000 ppm，碱性氮化合物约占总量的70%，而苯胺类约占碱性氮化物的90%[11]，故本文选用3000 ppm的苯胺/正庚烷作为模拟汽油体系进行渗透汽化实验分离苯胺。纳米γ-Al2O3颗粒结构中存在的Al3+属于缺电子结构，类似于Lewis酸，而苯胺分子上具有孤电子对的N原子，其结构属于Lewis碱[12]，因此γ-Al2O3颗粒有可能与苯胺分子进行亲和作用，另外，苯胺分子极性远大于正庚烷，使得具有超大比表面的纳米γ-Al2O3颗粒具有较好的亲苯胺能力和优良的吸附性，能够促进苯胺在膜表面溶解吸附、膜内扩散、膜外脱附分离，从而提高脱氮效果[13~15]。PEBAX中的PE链段赋予共聚物柔性和弱极性，PA链段赋予共聚物刚性和极性，而其系列之一的PEBAX 2533中含有80%的PE链段和20%的PA链段，质地较软、极性较弱，是常用于分离简单体系的弱极性膜材料之一[16, 17]。但因为纳米亲水γ-Al2O3颗粒极性较强，与PEBAX的相容性不好，在膜内的分散效果也很差，故不能直接填充在膜里。通过硬脂酸改性后的纳米亲水γ-Al2O3颗粒，由于较长烃链的嵌入使得颗粒的极性降低，但仍在亲水性范围，在增加与PEBAX膜相容性的同时，也不会过度削弱与苯胺分子的亲和能力。改性后的γ-Al2O3颗粒不仅具有粒径小、比表面积大、分散效果好等特点[18]，还与PEBAX膜有较好的相容性，与苯胺分子有较好的结合性。本文选择以硬脂酸改性纳米γ-Al2O3为填充剂，PVDF为支撑层[19, 20]的填充型复合膜，此外，还制备了均质膜、填充膜、复合膜，分别用于渗透汽化分离苯胺/正庚烷二元混合物中的苯胺。关于油品中氮化物的分离，刘琨等[21]用PEBAX/PAN复合膜渗透汽化分离吡啶，Adeniyi S等[22]用离子液体选择性提取模拟燃料中的喹啉类氮化物，而油品中苯胺类氮化物的分离，国内外未见报道。
2 实验部分 2.1 试剂材料及仪器设备聚醚共聚酰胺(PEBAX 2533，工业级)，上海科耐欧贸易有限公司广州分公司；聚偏氟乙烯(PVDF，15万道尔顿)，上海蓝景膜技术工程有限公司；正丁醇(n-C4H9OH，分析纯)，正庚烷(n-C7H16，分析纯)，无水乙醇(C2H5OH，分析纯)，广东光华科技股份有限公司；硝基苯(C6H5NO2，分析纯)，国药集团化学试剂有限公司；氯仿(CHCl3，分析纯)，成都市科龙化工试剂厂；氢氧化钠(NaOH，分析纯)，重庆川东化工有限公司；硬脂酸(C17H35COOH，分析纯)，广东番禺力强化工厂；纳米伽马氧化铝(Nano γ-Al2O3，99.99%)，北京华威锐科化工有限公司；去离子水(Deionic water)，实验室自制。
电子分析天平(BSA224S-CW)，北京赛多利斯科学仪器有限公司；集热式磁力搅拌器(DF-101S)，上海艾测电子科技有限公司；真空干燥箱(DZF-6020)，上海精宏实验设备有限公司；气相色谱仪(GC900C)，上海天普分析仪器有限公司；循环水式多用真空泵(SHB-Ш)，河南省予华仪器有限公司；超声振荡器(SK250LH)，上海科导超声仪器有限公司；接触角测定仪(JY-PHa)，承德优特仪器有限公司；孔径分析仪(ASAP2460)，美国麦克仪器公司；激光纳米粒度分析仪(ZEN1600)，英国马尔文仪器有限公司；傅立叶变换红外光谱仪(8400S)，日本Shimadzu公司；X-射线衍射仪(UltimaⅣ)，日本理学公司；扫描电子显微镜(S-3400)，日本日立公司；渗透汽化装置，自行组装。
2.2 纳米γ-Al2O3的改性称取0.25 g硬脂酸颗粒，在室温下溶于装有150 mL氯仿的250 mL锥形瓶中，加入5.0 g纳米氧化铝，常温机械搅拌约0.5 h，然后抽滤，将所得的固体先用无水乙醇冲洗，除去表面的氯仿，再用0.1 mol·L-1的NaOH溶液洗涤至pH接近中性，接着用去离子水冲洗三次，最后抽滤，转移产品至坩埚中，在110℃下烘干[23]，充分碾碎后即得到5%(wt)硬脂酸改性的纳米γ-Al2O3产品，无尘干燥保存。
2.3 膜的制备 2.3.1 PEBAX均质膜和硬脂酸改性纳米γ-Al2O3填充膜的制备均质膜的制备：用电子分析天平称取约2.1 g已烘干至恒重的PEBAX 2533颗粒，溶于装有27.9 g的正丁醇的50 mL锥形瓶中，然后在70℃下恒温搅拌30 min，直到锥形瓶底部无明显颗粒后停止加热搅拌，形成7%(wt)的均一透明的聚合物铸膜液，待铸膜液冷却至室温时抽气泡约30 min，接着用自制刮膜器在平整洁净玻璃板上刮制流延成膜，盖上盖子在室温下放置，使其溶剂自然挥发，24 h后揭膜，平整放在真空干燥箱(50℃)彻底烘干，48 h后取出放在硅胶干燥器里无尘保存，以留备用。
填充膜的制备：用同样方法制得7%(wt)的铸膜液后，分别称取质量约为PEBAX 2533颗粒质量的0.5%、1%、2%、4%的硬脂酸改性纳米γ-Al2O3[24]，然后溶于铸膜液中，保持70℃继续搅拌30 min后，超声振荡10 min，抽气泡制膜。
2.3.2 PEBAX/PVDF复合膜和硬脂酸改性纳米γ-Al2O3填充型复合膜的制备复合膜的制备：先将无水乙醇处理过的PVDF支撑膜固定在洁净干燥的玻璃板上，待其半湿状态时，将上述制得的铸膜液均匀倾倒至膜片中部刮膜，处理保存方法同均质膜。
填充型复合膜的制备：制得上述不同填充比例的硬脂酸改性纳米γ-Al2O3填充型铸膜液，然后在PVDF支撑膜上刮膜，处理保存方法同填充膜。
2.4 颗粒的表征 2.4.1 接触角测试分别取一定量经完全干燥后的硬脂酸改性前后的纳米γ-Al2O3颗粒，在压力为30 MPa下压片，保证压片均匀厚实，采用接触角测定仪测量其接触角。
2.4.2 粒度分析和FT-IR分析 2.4.3 XRD表征 2.5 膜的表征 2.5.1 PVDF膜的孔径分析 2.5.2 SEM表征取膜样品，在液氮中冷冻脆断，喷金后，采用扫描电子显微镜观察膜的形貌结构，包括改性前后γ-Al2O3在膜内的分散情况及分离层与支撑层的结合情况。
2.6 溶胀实验将膜片干燥至恒重，裁取适当大小的膜块，称其干膜质量记为Wd，分别浸入不同浓度的苯胺/正庚烷料液中，30℃下恒温浸泡，每隔一段时间后取出，立即用滤纸快速吸干膜表面残留液，放入称量瓶中称重，记湿膜质量为Ws。每组实验重复三次，结果取平均值，直至膜块质量恒定。用同样的方法，分别在40、50、60和70℃下测定，记膜的溶胀度为DS，由式(1)可得：
| $ DS = \frac{{W{\rm{s}} - W{\rm{d}}}}{{W{\rm{d}}}} \times 100\% $ | (1) |
配制3000 μg·g-1的苯胺/正庚烷溶液，恒温水浴锅控制温度于30℃，分别对均质膜、填充膜、复合膜和填充型复合膜等四种膜进行渗透汽化分离苯胺实验。渗透汽化装置如图 1所示，膜池的有效膜面积为19.63 cm2。料液由循环泵抽至膜池，膜下游抽真空，其绝压保持在500 Pa左右，未透过膜的料液返回原料液中继续循环。在第一次进样前，系统至少运行2 h至稳定后方可开始采集，渗透液在液氮(-196℃)中冷凝收集，每隔0.5 h取样，平行实验取样三次。同样方法在40、50、60和70℃下进行渗透汽化，称量渗透液质量，取其平均值，计算渗透总通量J，如式(2)：
| $ J = \frac{M}{{A \times t}} $ | (2) |
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图 1 渗透汽化装置图 Fig.1 Schematic diagram of the pervaporation setup 1. heater 2. feed tank 3. feed pump 4. membrane cell 5. vent valve 6. cold trap 7. vacuum meter 8. buffer tank 9. vacuum |
式中：J为渗透总通量，kg·m-2·h-1；M为渗透液质量，g；A为有效膜面积，m2；t为渗透时间，h。
渗透组分浓度分析采用气相色谱仪进行测定，以硝基苯为内标物，分离因子由式(3)可得：
| $ \alpha = \frac{{{y_1}/{y_2}}}{{{x_1}/{x_2}}} $ | (3) |
式中：α是分离因子，y1，y2分别是渗透液中苯胺和正庚烷的质量分数，x1，x2分别是原料液中苯胺和正庚烷的质量分数。
渗透汽化分离指数(PSI)可作为膜渗透汽化综合性能的表征参数，其计算公式[25]如式(4)：
| $ {\rm{PSI}} = J \times \alpha {\rm{ - }}1 $ | (4) |
式中：PSI为渗透汽化分离指数；J为渗透总通量，kg·m-2·h-1；α为分离因子。
3 结果与讨论 3.1 分析与表征 3.1.1 接触角测试当水滴滴至压片时，未改性的亲水纳米γ-Al2O3压片迅速吸水，无法测量，认定为完全润湿；通过5%(wt)硬脂酸改性的纳米γ-Al2O3压片的接触角测试如图 2所示，平均接触角约为73.2°，说明亲水性降低。
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图 2 硬脂酸改性纳米γ-Al2O3颗粒的接触角测试 Fig.2 Contact angle measurements of nano γ-Al2O3 particles modified with stearic acid |
粒度分析如图 3所示，改性前γ-Al2O3的粒径主要集中在45~80 nm，平均粒径为62 nm；改性后粒径主要集中在90~180 nm，平均粒径为136 nm。改性后粒度增大是γ-Al2O3表面负载硬脂酸分子所致。
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图 3 改性前后γ-Al2O3的粒度分析 Fig.3 Particle size analysis of γ-Al2O3 before and after modification |
FT-IR分析结果如图 4所示，硬脂酸改性后(b)的γ-Al2O3的红外吸收比改性前(a)的多了三个吸收峰，图中2918和2850 cm-1处分别为改性后Al2O3中的硬脂酸内C—H键的不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收峰，1586和1470 cm-1处分别为硬脂酸铝中的羧酸根(COO-)的不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收峰，说明硬脂酸很可能与纳米Al2O3表面产生了化学键结合[26, 27]。这些与聂天琛等人[28]研究的硬脂酸对对纳米Al2O3改性研究的红外光谱一致。红外图谱表明，硬脂酸分子的烃链结构已嵌于纳米γ-Al2O3表面，改性成功。
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图 4 改性前后γ-Al2O3的FTIR光谱分析 Fig.4 FT-IR spectra of γ-Al2O3 before (a) and after (b) modification |
据文献[29]计算，正庚烷和苯胺的分子动力学直径分别为0.47和0.63 nm。从图 5看出，PVDF膜的孔径主要集中在1.7~18 nm，通过BJH吸附和脱附分别算得其平均孔径为20和18.4 nm，远大于料液组分分子的动力学直径，故PVDF膜主要起支撑作用。
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图 5 PVDF膜的孔径分布 Fig.5 Pore size distribution of the PVDF membrane |
图 6为硬脂酸改性前后的γ-Al2O3颗粒的XRD图谱分析，其中左上小图为改性前的谱图。从图可以看出，改性前颗粒峰形清晰且尖锐，说明颗粒为晶型结构；与γ-Al2O3的PDF卡片(JCPDS 10-0425)对比，2θ在38°、46°、67°左右，分别对应γ-Al2O3的晶面指数(hkl)为311、400、440的特征峰，与张莉等[30]分析的一致。改性后颗粒的衍射峰峰位和对应的峰形也未发生变化，说明硬脂酸的负载没有改变γ-Al2O3颗粒的晶型结构。
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图 6 改性前后γ-Al2O3颗粒的XRD图谱分析 Fig.6 XRD spectra of γ-Al2O3 particle before and after modification |
图 7是复合膜及填充型复合膜的扫描电镜图，填充型复合膜中γ-Al2O3的填充量为2%，因为其溶胀透汽化性能最好，具体见溶胀及渗透汽化结果。图(a)为复合膜表面，图(b)(c)分别为硬脂酸改性前后填充型复合膜的表面，图(d)(e)分别为复合膜和改性后填充型复合膜的断面。从图(a)可以看到，膜表面平整且致密，未发现孔隙和裂纹；对比图(b)(c)看出，改性前膜内的填充颗粒团聚严重，改性后的颗粒分散很明显，基本没有团聚；由图(d)(e)可知，断面均匀整齐、结构清晰，纤薄致密的分离层平整均匀地覆盖于支撑层上，两层之间结合良好，未出现剥离，分离层厚度约为18 μm。
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图 7 膜的扫描电镜图 Fig.7 SEM micrographs of different membranes (a) surface of composite membrane (b) surface of composite-filled membrane before modified (c) surface of composite-filled membrane after modified (d) cross-section of composite membrane (e) cross-section of composite-filled membrane after modified |
溶胀度可以反映膜对苯胺/正庚烷溶液的吸附性能。图 8为30℃下料液浓度为3000 μg·g-1时，不同填充量的硬脂酸改性γ-Al2O3填充膜在料液中的溶胀性能。从图中可以看出，在填充量为0%(均质膜)~2%时，随着填充量的增大，膜的溶胀度逐渐增大，无填充的均质膜的溶胀度最小，在2%处达到最大值, 为15.1%；在2%填充量之后，溶胀度显著降低。可能是因为，在2%填充量之前，γ-Al2O3颗粒在膜中填充比较均匀，加之颗粒具有较大的比表面积和Al3+的缺电子结构，对料液组分分子特别是具有孤电子对的苯胺分子有着较强的吸附作用[31]，增大了膜的溶胀性能，随着填充量继续增加，颗粒开始出现团聚，妨碍了膜内高分子链的活动，大大减少了料液组分分子进入膜内的通道。实验表明，硬脂酸改性γ-Al2O3填充量为2%时溶胀性能最好。
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图 8 填充量对膜溶胀度的影响 Fig.8 Effects of filler contents on swelling degree of the membrane (T = 30 ℃, C = 3000 μg·g-1) |
根据图 8的结果，考察填充量为2%的填充膜在30℃下，苯胺浓度及浸泡时间对溶胀度的影响，如图 9所示。从图中可以看出，溶胀前48 h，填充膜的溶胀度随浸泡时间增加而显著增大，48 h后基本平稳，达到溶胀平衡，膜的平衡溶胀度随苯胺浓度升高而增大。当料液浓度为8000 μg·g-1时，填充膜的溶胀度高达20.7%。这一结果说明，相对于正庚烷，膜对苯胺具有优先吸附能力，这也可以用溶解度参数理论解释，PEBAX的溶解度参数为19.5 J1/2cm-3/2，与苯胺的溶解度参数21.3 J1/2cm-3/2较为接近，而与正庚烷的溶解度参数15.3 J1/2cm-3/2相差较远，因此膜亲苯胺而疏正庚烷[32]。
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图 9 2%填充膜的溶胀度与料液浓度和浸泡时间的关系 Fig.9 Profiles of swelling degree of 2% filled membrane under different feed concentrations and immersion times (T = 30) |
如图 10所示，设定料液浓度为3000 μg·g-1，考察填充量为2%时，温度对膜溶胀性能的影响。从图可以看出，随着温度的升高，填充膜的溶胀度逐渐增大，温度为70℃时溶胀度达到35.2%。因为，温度升高加快了分子的热运动，使得料液中的苯胺和正庚烷分子运动加快，同时膜的高分子链运动也加速，膜溶胀后体积变大导致自由空间增大，综合因素使得膜的溶胀度随温度升高而明显增大。
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图 10 料液温度对2%填充膜的溶胀度的影响 Fig.10 Effects of feed temperature on swelling degree of the 2% filled membrane (C=3000 μg·g-1) |
图 11为在不同填充量70℃下料液浓度为3000 μg·g-1时，膜渗透汽化分离苯胺的实验研究结果。从图中可以看出，当填充量在0%(复合膜)~2%时，渗透通量和分离因子均随填充量的增加而增大，超过2%后就均降低。因为填充量较低时，颗粒能够均匀分散于膜中，另外γ-Al2O3较大的比表面及对苯胺的亲和作用，使得渗透通量增大[33]；至于分离因子升高，是由于γ-Al2O3对苯胺分子的配位吸附，使得更多的苯胺通过膜，故加强了对苯胺的分离。可是一旦填充量超过2%，颗粒在膜中分散不均，甚至出现团聚，团聚的出现本身发挥不了γ-Al2O3对料液的吸附优势以及对苯胺的配位优势，而且填充量的增加还导致颗粒占据了聚合物空间使自由体积减少，也阻碍了膜内聚合物链段运动，导致渗透通量降低；至于分离因子降低，由于正庚烷分子为直链烷烃，分子较苯胺分子小，通道减小时正庚烷分子相对容易通过膜，这样降低了对苯胺的分离。实验表明，2%填充量的膜渗透汽化综合性能最好，取为最佳填充量，最有利于料液的渗透和苯胺的分离。这一结论与溶胀实验结论相呼应。
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图 11 填充量对膜渗透汽化性能的影响 Fig.11 Effects of filler contents on pervaporation performance of the membrane (T = 70℃, C = 3000 μg·g-1) |
渗透汽化分离指数(PSI)可以作为膜分离性能的综合评估参数。图 12考察不同填充量膜的PSI，可见当填充量为2%时，填充型复合膜的PSI最大，为10.2 kg·m-2·h-1，其综合分离性能最优。
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图 12 渗透汽化分离指数与填充量的关系 Fig.12 Profile of pervaporation separation index as a function of filler contents (T = 70℃, C = 3000 μg·g-1) |
图 13表示料液浓度为3000 μg·g-1时，PEBAX均质膜和硬脂酸改性前后2%填充膜的渗透汽化性能的比较。图(a)表示渗透总通量的比较，图(b)表示分离因子的比较。从图可以看出，改性前后填充膜的总通量和分离因子均高于均质膜，改性后更优。以30℃为例，改性后填充膜的总通量和分离因子比改性前的分别提高26.3%和23.5%，说明经硬脂酸改性后γ-Al2O3填充膜的渗透汽化性能得到了改善。
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图 13 均质膜和改性前后填充膜的渗透汽化性能比较 Fig.13 Comparison of pervaporation performance of homogeneous membrane and filled membrane before/after modification (C = 3000 μg·g-1) |
图 14和图 15分别是料液中的苯胺浓度及料液温度对2%填充量的填充型复合膜渗透汽化性能的影响。其中考察苯胺浓度影响时，设定料液温度为70℃。图 14表明，随着料液中苯胺浓度升高，其渗透通量和分离因子均持续增大。由之前的溶胀实验结果可知，浓度升高可以增大膜的溶胀度，从而引起聚合物链段之间的相互作用力减弱[34]，高分子链变得松弛，使得膜内有更多的自由空间允许料液各组分分子透过，最终增大了渗透通量。由于苯胺分子是一种Lewis碱的极性分子，纳米γ-Al2O3对其有较强的亲和作用，当料液中苯胺浓度增大时，有更多的苯胺溶解至膜里，并扩散透过膜，然后在下游脱附，因此分离因子增大。
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图 14 料液浓度对2%填充型复合膜渗透汽化分离性能的影响 Fig.14 Effects of feed concentration on pervaporation separation performance of the 2% composite-filled membrane (T = 70) |
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图 15 料液温度对2%填充型复合膜渗透汽化分离性能的影响 Fig.15 Effects of feed temperature on pervaporation separation performance of the 2% composite-filled membrane (C = 3000 μg·g-1) |
考察料液温度影响时，设定料液浓度为3000 μg·g-1。图 15看出，随着料液温度从30℃升至70℃，膜的渗透通量和分离因子均呈持续上升的趋势。在渗透汽化过程中，虽然膜的传质推动力主要是膜上下游的压力差和化学位差，由于膜上游为常压，下游保持约500 Pa的绝压，其压力差为主要的传质推动力。此外，操作温度升高会使得料液组分分子的运动加剧，扩散速度加快，聚合物高分子链段运动加剧，使得各组分分子能够快速有效地通过自由空间较大的高分子链间隙，在宏观上引起了渗透通量的增大[35]。而分离因子随温度升高而增大，可能是因为苯胺的透过对温度更为敏感。
组分分子透过膜时的渗透分通量对温度变化的敏感程度可以用渗透活化能大小来反映，其渗透活化能越高，通量对温度越敏感。通过Arrhenius equation[36]线性拟合，如图 16可知，苯胺的渗透活化能为23.54 kJ·mol-1，正庚烷的渗透活化能为13.16 kJ·mol-1。也就是说，苯胺是对温度更敏感的渗透组分，当温度升高时苯胺比正庚烷更容易通过膜，使得分离因子随着温度升高而增大。这一结论与图 15的结论一致。
| $ {J_i} = {A_i}{{\rm{e}}^{ - \frac{{{E_i}}}{{RT}}}} $ | (5) |
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图 16 苯胺/正庚烷溶液在填充量为2%改性γ-Al2O3的填充型复合膜中温度对通量的影响 Fig.16 Effects of temperature on flux of the composite-filled membrane filled with 2% modified γ-Al2O3 (aniline/n-heptane) |
式中：Ji为i组分的渗透通量，kg·m-2·h-1；Ai为i组分的渗透指前因子，kg·m-2·h-1；Ei为i组分的渗透活化能，kJ·mol-1；T为绝对温度，K；R为摩尔气体常数，8.314 J·mol-1·K-1。
表 1是列出了几种PEBAX膜在不同分离体系中渗透汽化分离性能的比较。从表中数据可以看出，PEBAX膜分离有机物/水体系时可以获得较高的分离因子，而对于有机/有机体系的分离，本研究的渗透汽化综合分离性能较好。
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表 1 PEBAX膜在不同分离体系中渗透汽化性能的比较 Table 1 Comparison of pervaporation performance of PEBAX membranes in different systems |
以硬脂酸改性的γ-Al2O3为填充剂，制备了PEBAX/PVDF填充型复合膜，并对膜和改性前后的填充剂进行了多种表征，考察了膜在苯胺/正庚烷体系中的溶胀性能和渗透汽化性能。有如下结论：
(1) 硬脂酸的负载降低了γ-Al2O3的亲水性，但未改变其晶型结构，同时改善了颗粒在膜内的分散性；
(2) 溶胀实验结果表明：苯胺浓度越大，膜的溶胀性能越好，说明膜对苯胺具有亲和作用；
(3) 膜的渗透通量和分离因子均随料液浓度和温度的升高而增大；
(4) 渗透汽化实验结果表明，填充量为2%时，膜的综合分离性能最佳：当料液温度为70℃，料液浓度为5000 μg·g-1时，填充型复合膜的渗透总通量为5.64 kg·m-2·h-1，分离因子为3.07。
符号说明：
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