基于环糊精的聚合物超滤膜的制备及性能研究
发布时间：2023-06-10 14:25
聚砜(PSF)是常用的超滤膜材料之一,因其本身具有疏水特性,在实际应用中存在耐污染性差、膜寿命短等问题。因此对聚砜超滤膜进行亲水改性是高性能超滤膜制备的必需环节。论文经研究得到了制备聚砜超滤膜的最佳制膜工艺参数并讨论了不同添加剂对超滤膜结构和性能的影响以及测试了各杂化超滤膜的抑菌性能。本论文选择聚砜做为基础膜材料,选取N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)做为有机膜溶剂,聚乙二醇-400(PEG-400)为致孔剂,吐温-80(Tween-80)为表面活性剂,β-环糊精、β-环糊精/纳米氧化锌(ZnO)和β-环糊精/纳米二氧化钛(TiO2)为共混改性剂,采用浸没沉淀相转化法制备了四种不同类型的超滤膜。分别探讨了膜材料含量、致孔剂种类及含量、表面活性剂浓度、添加剂含量、搅拌温度以及凝固浴温度等因素对超滤膜性能的影响。通过一系列实验最终确定了四种膜的最佳制膜工艺参数并对膜的表面、断面结构,表面粗糙度,接触角和膜阻力增大系数等各种形貌及性能进行了分析。用膜性能评价装置测试超滤膜的纯水通量、截留率和膜阻力增大系数,用扫描电子显微镜测试了膜表面和断面的结构,用原子力显微镜测试了膜表...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 膜分离技术
1.1.1 膜分离技术概述
1.1.2 膜材料的要求
1.1.3 膜材料的分类
1.2 超滤技术
1.2.1 超滤技术概述
1.2.2 超滤发展历程
1.2.3 超滤膜的制备方法
1.3 超滤技术的应用
1.3.1 超滤技术在食品加工行业的应用
1.3.2 超滤技术在含油废水处理中的应用
1.3.3 超滤技术在电泳漆废水处理中的应用
1.3.4 超滤技术在饮用水处理中的应用
1.4 超滤膜的改性
1.4.1 共混改性
1.4.2 表面接枝改性
1.4.3 等离子体改性
1.5 本论文研究背景、目的及研究内容
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究目的
1.5.3 研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 实验方法
2.2.1 平板超滤膜的制备方法
2.2.2 膜结构及性能表征
第三章 传统聚砜超滤膜的研制
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料、试剂及仪器
3.2.2 传统聚砜超滤膜的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 聚砜含量对超滤膜性能的影响
3.3.2 致孔剂PEG分子量对膜性能的影响
3.3.3 致孔剂PEG浓度对膜性能的影响
3.3.4 搅拌温度对超滤膜性能的影响
3.3.5 凝固浴温度对超滤膜性能的影响
3.4 传统聚砜超滤膜的制备膜及结构表征
3.4.1 膜表面及断面扫描电镜图
3.4.2 原子力显微镜测试
3.5 本章小结
第四章 聚砜/β-环糊精杂化超滤膜的研制
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料、试剂及仪器
4.2.2 聚砜/β-环糊精杂化超滤膜的制备
4.2.3 膜性能的测定与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 β-环糊精的含量对杂化超滤膜性能的影响
4.3.2 聚砜含量对杂化超滤膜性能的影响
4.3.3 吐温-80含量对杂化超滤膜性能的影响
4.3.4 搅拌温度对杂化超滤膜性能的影响
4.3.5 凝固浴温度对杂化超滤膜性能的影响
4.4 聚砜/β-环糊精杂化超滤膜的制备及结构表征
4.4.1 膜表面及断面表征
4.4.2 AFM电镜测试
4.5 本章小结
第五章 聚砜/β-环糊精/纳米ZnO杂化超滤膜的研制
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料、试剂及仪器
5.2.2 聚砜/β-环糊精/纳米ZnO杂化超滤膜的制备
5.2.3 膜性能的测定与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 聚砜含量对杂化超滤膜性能的影响
5.3.2 β-环糊精/纳米ZnO混合物含量对杂化超滤膜性能的影响
5.3.3 吐温-80含量对杂化超滤膜性能的影响
5.3.4 搅拌温度对杂化超滤膜性能的影响
5.3.5 凝固浴温度对杂化超滤膜性能的影响
5.4 聚砜/β-环糊精/纳米ZnO杂化超滤膜的制备及结构表征
5.4.1 膜表面及断面扫描电镜图
5.4.2 AFM电镜测试
5.5 本章小结
第六章 聚砜/β-环糊精/纳米TiO2杂化超滤膜的研制
6.1 前言
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料、试剂及仪器
6.2.2 聚砜/β-环糊精/纳米TiO2杂化超滤膜的制备
6.2.3 膜性能的测定与表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 聚砜含量对超滤膜性能的影响
6.3.2 β-环糊精/纳米TiO2含量对杂化超滤膜性能的影响
6.3.3 吐温-80含量对杂化超滤膜性能的影响
6.3.4 搅拌温度对杂化超滤膜性能的影响
6.3.5 凝固浴温度对杂化超滤膜性能的影响
6.4 聚砜/β-环糊精/纳米TiO2杂化超滤膜的制备及结构表征
6.4.1 膜表面及断面表征
6.4.2 AFM电镜测试
6.5 本章小结
第七章 杂化超滤膜的结构与性能研究
7.1 前言
7.2 扫描电子显微镜测试对比
7.3 接触角测试对比
7.4 膜阻力增大系数对比
7.5 原子力显微镜测试对比
7.6 抑菌及其耐污染性对比
7.6.1 抑菌实验研究
7.6.2 实验所需材料
7.6.3 实验所需仪器
7.6.4 实验方法
7.6.5 实验结果与讨论
7.7 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 建议与展望
参考文献
致谢
附录
本文编号：3833024
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 膜分离技术
1.1.1 膜分离技术概述
1.1.2 膜材料的要求
1.1.3 膜材料的分类
1.2 超滤技术
1.2.1 超滤技术概述
1.2.2 超滤发展历程
1.2.3 超滤膜的制备方法
1.3 超滤技术的应用
1.3.1 超滤技术在食品加工行业的应用
1.3.2 超滤技术在含油废水处理中的应用
1.3.3 超滤技术在电泳漆废水处理中的应用
1.3.4 超滤技术在饮用水处理中的应用
1.4 超滤膜的改性
1.4.1 共混改性
1.4.2 表面接枝改性
1.4.3 等离子体改性
1.5 本论文研究背景、目的及研究内容
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究目的
1.5.3 研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 实验方法
2.2.1 平板超滤膜的制备方法
2.2.2 膜结构及性能表征
第三章 传统聚砜超滤膜的研制
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料、试剂及仪器
3.2.2 传统聚砜超滤膜的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 聚砜含量对超滤膜性能的影响
3.3.2 致孔剂PEG分子量对膜性能的影响
3.3.3 致孔剂PEG浓度对膜性能的影响
3.3.4 搅拌温度对超滤膜性能的影响
3.3.5 凝固浴温度对超滤膜性能的影响
3.4 传统聚砜超滤膜的制备膜及结构表征
3.4.1 膜表面及断面扫描电镜图
3.4.2 原子力显微镜测试
3.5 本章小结
第四章 聚砜/β-环糊精杂化超滤膜的研制
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料、试剂及仪器
4.2.2 聚砜/β-环糊精杂化超滤膜的制备
4.2.3 膜性能的测定与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 β-环糊精的含量对杂化超滤膜性能的影响
4.3.2 聚砜含量对杂化超滤膜性能的影响
4.3.3 吐温-80含量对杂化超滤膜性能的影响
4.3.4 搅拌温度对杂化超滤膜性能的影响
4.3.5 凝固浴温度对杂化超滤膜性能的影响
4.4 聚砜/β-环糊精杂化超滤膜的制备及结构表征
4.4.1 膜表面及断面表征
4.4.2 AFM电镜测试
4.5 本章小结
第五章 聚砜/β-环糊精/纳米ZnO杂化超滤膜的研制
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料、试剂及仪器
5.2.2 聚砜/β-环糊精/纳米ZnO杂化超滤膜的制备
5.2.3 膜性能的测定与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 聚砜含量对杂化超滤膜性能的影响
5.3.2 β-环糊精/纳米ZnO混合物含量对杂化超滤膜性能的影响
5.3.3 吐温-80含量对杂化超滤膜性能的影响
5.3.4 搅拌温度对杂化超滤膜性能的影响
5.3.5 凝固浴温度对杂化超滤膜性能的影响
5.4 聚砜/β-环糊精/纳米ZnO杂化超滤膜的制备及结构表征
5.4.1 膜表面及断面扫描电镜图
5.4.2 AFM电镜测试
5.5 本章小结
第六章 聚砜/β-环糊精/纳米TiO2杂化超滤膜的研制
6.1 前言
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料、试剂及仪器
6.2.2 聚砜/β-环糊精/纳米TiO2杂化超滤膜的制备
6.2.3 膜性能的测定与表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 聚砜含量对超滤膜性能的影响
6.3.2 β-环糊精/纳米TiO2含量对杂化超滤膜性能的影响
6.3.3 吐温-80含量对杂化超滤膜性能的影响
6.3.4 搅拌温度对杂化超滤膜性能的影响
6.3.5 凝固浴温度对杂化超滤膜性能的影响
6.4 聚砜/β-环糊精/纳米TiO2杂化超滤膜的制备及结构表征
6.4.1 膜表面及断面表征
6.4.2 AFM电镜测试
6.5 本章小结
第七章 杂化超滤膜的结构与性能研究
7.1 前言
7.2 扫描电子显微镜测试对比
7.3 接触角测试对比
7.4 膜阻力增大系数对比
7.5 原子力显微镜测试对比
7.6 抑菌及其耐污染性对比
7.6.1 抑菌实验研究
7.6.2 实验所需材料
7.6.3 实验所需仪器
7.6.4 实验方法
7.6.5 实验结果与讨论
7.7 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 结论
8.2 建议与展望
参考文献
致谢
附录
本文编号：3833024
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