聚丙烯腈超滤膜的制备及改性研究

发布时间：2020-09-28 19:50

　　为了解决高分子量膜用聚丙烯腈(PAN)在制膜过程中铸膜液粘度大,成膜困难,超滤性能差的问题,本论文首先讨论了高分子量聚丙烯腈超滤膜的制备方法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和无机盐氯化锂(Li CI)作为添加剂,通过L-S相转化法制备PAN超滤膜。采用铸膜液粘度测试、扫描电镜(SEM)、力学性能测试、超滤实验等表征手段,探究不同的PAN、PVP、Li Cl浓度对超滤膜结构和性能的影响。通过实验得到最佳铸膜液组成为:PAN浓度为15wt%,复合添加剂为3wt%Li Cl和4wt%PVP,此时得到的PAN超滤膜有较好的指状孔结构,达到最高水通量J:338.2 L/m~2·h,较高截留率R:98.6%。为了改善PAN超滤膜的亲水性和抗污染能力,探究了PAN材料水解制备的超滤膜对性能的影响。比较发现,这种水解改性膜的亲水性和超滤性能都明显优于原PAN膜。改性后的PAN超滤膜不仅抗污染性能力强,还有一定的p H响应性,拓宽了PAN超滤膜的应用范围,延长了使用寿命。膜生物反应器(MBR)是将传统的生物反应器和膜分离技术相结合的污水处理系统,是膜应用的重要方面。本文采用“絮凝+MBR+活性炭”的方法综合处理ABS生产废水,以PAC为絮凝剂,阴离子型PAM为助凝剂,混凝法处理废水,通过控制处理条件,使絮凝处理达到更好效果;MBR对废水的有机物和悬浮物有很好的降解和拦截作用,强化了废水处理效果,使出水COD稳定在一个较低的水平;最后ABS废水由活性炭单元处理后,出水COD的平均浓度为47mg/L,出水SS值为20 mg/L,出水p H平均为7.35,出水无色无味、透明澄清,达到国家一级A排放标准(GB18918-2002)。
【学位单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ051.893
【部分图文】：

聚丙烯腈,化学结构式

第 1 章绪论据；王保国[35]等人选择了多种不海红[36-37]等人研究了 PAN 超滤基，膜表面的亲水性和荷电性增强；水性好、机械强度高、抗高污染离子改性 PAN 超滤膜，提高了 PPAN超滤膜，改善了膜表面的蛋法用乙二胺改性 PAN 膜，制备了维表面的氰基极性基团（ CN）条件，然后用蛋白质对改性后的聚

流程图,实验装置,流程图,膜材料

第 2 章实验部分 PAN 膜材料的水解改性别取 800ml 1 mol/L NaOH 溶液和 100g 10w 分子量的 PAN 原料中。在 60℃油浴下磁力搅拌 3h，水解反应完成后用蒸馏水洗涤洗 2h，最后用蒸馏水洗涤三遍至中性，乙醇浸洗，真空干燥除将水解后的聚丙烯腈作为膜材料，制备 200μm PAN 水解超滤 ABS 废水处理实验实验中采用絮凝+MBR+活性炭‖的方法综合处理 ABS 生产废膜生物反应器及活性炭吸附处理的复合技术对吉化集团 ABS 行处理。MBR 是将传统的生物反应器和膜分离技术相结合的在工业废水处理领域应用广泛。验装置及工艺流程如图 2-1。

示意图,接触角,示意图

第 2 章实验部分镜（SEM）观察超滤膜的断面及其对膜性能的影响。首先用其断面，放入真空烘箱中干燥扫描电镜下观察其断面形态。面的亲水性和疏水性，接触角表面的接触角 θ 或 cosθ 表示-4），膜表面是亲水的，接触角接触角会减小，可以改善膜的多因素影响，如孔内的毛细管力面的亲疏水性仍可通过测定膜

【参考文献】