层层自组装复合纳滤膜的研究

发布时间：2020-08-14 13:29

【摘要】：纳滤膜是介于超滤和反渗透之间的膜分离过程,将其用于海水软化过程,受到广泛关注。层层自组装是近年来发展的一种新型的膜制备方法,在制备荷电膜方面有很好的应用前景。目前层层自组装膜的制备多通过静电吸附的作用将聚电解质沉积到基膜表面,近期研究发现,依靠外加压力驱动是提高制膜速率的有效方法。因此,本文主要研究了吸附沉积和压力沉积两种层层自组装复合膜制备过程,考察了制得的复合膜对海水中盐离子的分离效果。本文采用聚乙烯亚胺(PEI)和聚丙烯酸(PAA)两种聚电解质,以改性后的聚丙烯腈(PAN)为基膜制备层层自组装纳滤膜,通过扫描电镜(SEM)、接触角、紫外可见分光光度分析法(UV-vis)、红外光谱(FT-IR)等方式对多层膜的表面形貌以及化学结构进行了表征。首先采用吸附沉积层层自组装法制备了聚电解质多层膜,研究表明所制备复合膜对MgCl2有较高的分离性能。考察了水洗方式、聚电解质浓度比、层数等制膜条件及操作条件对复合膜性能的影响。制得的1.5层复合膜对0.01mol/L的MgCl2的截留率高达84.459%,通量为5.98 L/(m2·h)。SEM照片显示自组装多层膜孔基本上被覆盖,膜表面比较均匀。其次对压力沉积层层自组装法制备复合膜的研究结果表明,在较少层数时便可达到较高的截留率,压力沉积1.5个双层时已优于吸附沉积2.5个双层的结果,说明压力沉积在层层自组装过程中具有一定的优势。自组装多层膜的截留率随着层数的增加先增大后趋于平衡,当层数为1.5时已基本达到最大值。该膜在0.4MPa的操作压力下对MgCl2的截留率为94.286%,通量为1.56 L/(m2·h),对NaCl的截留率仅为55.33%,说明此自组装纳滤膜可用于一价、二价阳离子的分离。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ051.893

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本文编号：2793098