等离子体改性与界面聚合联用制备反渗透复合膜

发布时间：2021-05-22 21:42

　　目前,通过界面聚合法制备的聚酰胺反渗透复合膜是反渗透膜的主流产品。由于其基膜和功能皮层是两种不同的材料,则可通过对各部分采取分别优化的方法提高复合膜的性能。本文主要以基膜性质和功能皮层的制备条件为出发点,分别探讨基膜性质及界面聚合工艺参数对反渗透复合膜性能影响。并通过等离子体改性优化基膜性质及优选界面聚合条件提高反渗透复合膜性能。首先直接在聚砜（PS）基膜上界面聚合制备反渗透复合膜。研究界面聚合工艺参数对反渗透复合膜性能影响。采用正交设计法设计实验,选取界面聚合影响因素:水相单体浓度、油相单体浓度、添加剂浓度、pH、反应时间、后处理温度、后处理时间。结合方差分析以复合膜盐截留率和通量为指标得出各因素的影响效果。确定最佳界面聚合制膜条件是:水相单体浓度（1.5%）、油相单体浓度（0.15%）、添加剂浓度（0.15%）、pH（10）、反应时间（40s）、后处理温度（70℃）、后处理时间（15min）。通过最优解制得的反渗透复合膜截留率为92.78%,通量为20.34（L/m ²·h）。其次通过对聚砜（PS）、聚偏氟乙烯（PVDF）基膜进行低温等离子体引发液相接枝聚合丙... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 反渗透复合膜应用概况
        1.1.1 反渗透膜结构
        1.1.2 反渗透复合膜发展概况
    1.2 反渗透复合膜制备及影响因素
        1.2.1 反渗透复合膜制备方法
        1.2.2 界面聚合原理
        1.2.3 界面聚合影响因素
    1.3 反渗透复合膜改性研究
        1.3.1 基膜改性
        1.3.2 功能皮层改性
    1.4 等离子体技术
        1.4.1 等离子体概述
        1.4.2 低温等离子体在高分子材料中应用
        1.4.3 低温等离子体在膜改性中的应用
    1.5 试验设计方法
        1.5.1 正交试验设计
        1.5.2 均匀试验设计
    1.6 研究背景及内容
        1.6.1 课题背景及意义
        1.6.2 研究内容
2 实验装置及检测方法
    2.1 实验材料及装置
        2.1.1 实验药品及仪器
        2.1.2 实验装置
    2.2 检测方法
        2.2.1 通量表征
        2.2.2 截留率表征
        2.2.3 微观表征方法
3 优选界面聚合制备反渗透复合膜工艺条件
    3.1 反渗透复合膜的制备
    3.2 实验方案
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 实验结果
        3.3.2 极差分析
        3.3.3 方差分析
        3.3.4 水相单体浓度的影响
        3.3.5 油相单体浓度的影响
        3.3.6 添加剂浓度的影响
        3.3.7 反应pH的影响
        3.3.8 反应时间的影响
        3.3.9 后处理温度与时间的影响
    3.4 本章小结
4 低温等离子体改性PS膜制备反渗透复合膜
    4.1 低温等离子体引发PS膜液相接枝AA
    4.2 实验方案
    4.3 试验结果
    4.4 截留率数据分析
        4.4.1 回归分析
        4.4.2 方程寻优
    4.5 通量数据分析
        4.5.1 回归分析
        4.5.2 方程寻优
    4.6 本章小结
5 低温等离子体改性PVDF膜制备反渗透复合膜
    5.1 实验方案
    5.2 试验结果
    5.3 截留率数据分析
        5.3.1 回归分析
        5.3.2 方程寻优
    5.4 通量数据分析
        5.4.1 回归分析
        5.4.2 方程寻优
    5.5 本章小结
6 两种基膜改性后效果分析
    6.1 截留率对比
    6.2 通量对比
    6.3 微观性能指标对比
    6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]反渗透在海水淡化中的发展形势与应用研究[J]. 孙洋.  盐科学与化工. 2018(09)
[2]均匀设计法优选低温等离子体改性阳离子交换膜耐氯氧化性能[J]. 陈存凯,丁昀,云倩,李昕,杨庆.  材料导报. 2018(S1)
[3]聚酰胺反渗透复合膜改性技术研究进展[J]. 潘春佑,徐国荣,李露,刘筱昱,邵天宝.  膜科学与技术. 2016(06)
[4]高通量聚酰胺反渗透膜的制备[J]. 林泽,岳鑫业,潘巧明.  膜科学与技术. 2016(03)
[5]海水淡化聚酰胺复合反渗透膜的发展趋势与展望[J]. 徐国荣,王生辉,赵河立,胥建美,李露,刘晓昱.  膜科学与技术. 2015(05)
[6]我国海水淡化进展与展望[J]. 杨尚宝.  水处理技术. 2014(12)
[7]海水淡化反渗透膜技术的最新进展及其应用[J]. 徐建国,尹华.  膜科学与技术. 2014(02)
[8]应用正交设计优选秸秆降解菌组合[J]. 李雅华,李树文,咸洪泉.  中国农学通报. 2012(21)
[9]低温等离子体处理对PET膜性能的影响[J]. 武晖.  纺织高校基础科学学报. 2012(02)
[10]基膜表面处理对反渗透复合膜性能的影响[J]. 王娟,张宇峰,孟建强,刘颖.  天津工业大学学报. 2010(02)

博士论文
[1]PVDF超滤膜低温等离子体改性及其在MBR中的耐污染性能研究[D]. 杨庆.兰州交通大学 2015
[2]界面聚合法制备分离CO2复合膜及成膜过程研究[D]. 于型伟.天津大学 2010

硕士论文
[1]PVDF中空纤维膜低温等离子体改性及性能研究[D]. 许小艳.兰州交通大学 2013
[2]聚氯乙烯纳米纤维基聚酰胺复合反渗透膜的制备与性能调控[D]. 周琨.东华大学 2010
[3]低温等离子体技术在高分子材料表面改性中的应用研究[D]. 徐彪.南京理工大学 2008
[4]采用膜分离技术处理丙烯腈装置含氰废水[D]. 张兴春.大庆石油学院 2005



本文编号：3201709