界面聚合法制备高通量TFC纳滤膜及性能研究
发布时间：2021-06-17 02:06
纳滤膜分离技术被广泛应用于印染废水的处理。界面聚合法是制备纳滤膜的常见方法,该方法制备的膜含有致密的上分离层和机械强度较好的下支撑层,可以用于分离印染工业废水中的重金属离子。然而采用水相的胺类单体和有机相的酰氯单体在支撑层反应制得的复合纳滤膜,其致密的聚酰胺层使膜的通量严重下降。优化聚酰胺层的疏松度,提高纳滤膜的通量是亟待解决的问题。本文旨在利用界面聚合法在水相添加无机盐来改善聚酰胺层疏松度。本文研究了在水相哌嗪溶液中添加碳酸氢钠和碳酸氢铵对界面聚合反应过程的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）,衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）,动电分析仪和接触角测角仪等分析了纳滤膜形貌和性能;考察了水相添加碳酸盐的浓度变化对膜性能的影响,除此还分析了添加剂对通量、盐截留率以及膜的长期稳定性的影响。实验结果证明碳酸氢钠和碳酸氢铵可以消耗哌嗪与均苯三甲酰氯的界面聚合反应产物氯化氢并释放出二氧化碳微气泡,提高了纳滤膜聚酰胺层的通孔率,改善了纳滤膜的通量,同时也提高了界面聚合反应的进程。当碳酸氢钠浓度为1.5 wt%、碳酸氢铵为0.5 wt%时,纳滤膜有着较好的通量和截留率;实验结果证明,碳酸...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通过界面聚合法制备的薄膜纳滤膜(TFCnanfiltrationmembrane)示意图
图 2-1 PIP-TMC/PES TFC 纳滤膜的制备过程示意Figure 2-1 The process of the preparation of PIP-TMC/PES TFC nanofiltration membrane2.2.3 TFC 纳滤膜的表征（1）扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜利用聚焦的高能电子束扫描样品，与样品物质相互作用并生二次电子、背反射电子等信号；信号经收集、放大之后显示到荧幕上，最终生样品的放大的形貌图像。本研究采用 S-4800 型场发射扫描电子显微镜（日Hitachi 公司）对 TFC 纳滤膜的表面与断面形貌进行表征。纳滤膜样品在扫描做喷金处理，放大倍数分别为表面 1000 倍，断面 5000 倍。（2）红外吸收光谱（ATR-FTIR）衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）图像采用装载有水平衰减反射装置的 FTS-6000 型傅立叶变换红外光谱仪（Bio-Rad 公司）测得，扫描
以测试结果的平均值为最终数值从而减少系统误差。（4）膜表面电位Zeta 电位指的是膜表面的动电效应中固液相相对运动时剪切面的电位，它可映膜表面荷电量以及电荷分布密度等，是研究膜表面荷电性的一项重要参数动电分析仪（AntonPaarKG）测量膜表面流动电势，获得表面 Zeta 电位。测，样品需在 1.0 mM KCl 溶液中浸润 24 h。实验测量温度为 25 ℃，在浓度M，pH 值 6.5 的 KCl 溶液中进行。利用 Helmholtz-Smoluchowski 方程计算膜表面 zeta 电位，同一样品测量 4取平均值作为最终结果。4 TFC 纳滤膜的性能评价纯水通量和盐截留率用来评价 TFC 纳滤膜的分离性能。使用的仪器是 MSC型死端超滤杯，有效测量面积是 33.18 cm2。实验测试装置流程见图 2-2。
本文编号：3234238
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通过界面聚合法制备的薄膜纳滤膜(TFCnanfiltrationmembrane)示意图
图 2-1 PIP-TMC/PES TFC 纳滤膜的制备过程示意Figure 2-1 The process of the preparation of PIP-TMC/PES TFC nanofiltration membrane2.2.3 TFC 纳滤膜的表征（1）扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜利用聚焦的高能电子束扫描样品，与样品物质相互作用并生二次电子、背反射电子等信号；信号经收集、放大之后显示到荧幕上，最终生样品的放大的形貌图像。本研究采用 S-4800 型场发射扫描电子显微镜（日Hitachi 公司）对 TFC 纳滤膜的表面与断面形貌进行表征。纳滤膜样品在扫描做喷金处理，放大倍数分别为表面 1000 倍，断面 5000 倍。（2）红外吸收光谱（ATR-FTIR）衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）图像采用装载有水平衰减反射装置的 FTS-6000 型傅立叶变换红外光谱仪（Bio-Rad 公司）测得，扫描
以测试结果的平均值为最终数值从而减少系统误差。（4）膜表面电位Zeta 电位指的是膜表面的动电效应中固液相相对运动时剪切面的电位，它可映膜表面荷电量以及电荷分布密度等，是研究膜表面荷电性的一项重要参数动电分析仪（AntonPaarKG）测量膜表面流动电势，获得表面 Zeta 电位。测，样品需在 1.0 mM KCl 溶液中浸润 24 h。实验测量温度为 25 ℃，在浓度M，pH 值 6.5 的 KCl 溶液中进行。利用 Helmholtz-Smoluchowski 方程计算膜表面 zeta 电位，同一样品测量 4取平均值作为最终结果。4 TFC 纳滤膜的性能评价纯水通量和盐截留率用来评价 TFC 纳滤膜的分离性能。使用的仪器是 MSC型死端超滤杯，有效测量面积是 33.18 cm2。实验测试装置流程见图 2-2。
本文编号：3234238
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