丙纶/聚丙烯腈—碳纳米管梯度结构纤维复合膜的构建及过滤性能研究
发布时间：2020-12-28 17:41
静电纺纳米纤维膜具有比表面积大、孔径小、孔隙率高、渗透性好等优势,已在过滤领域得到了越来越广泛的应用。然而静电纺纳米纤维膜对污染物的过滤效率仍有待提高,而且同样存截留率与水通量相互制约的问题,且静电纺膜的机械强度差,不宜单独使用。针对此问题,本文提出将具有高比表面积和高吸附特性的氧化碳纳米管（OCNTs）组装到以聚丙烯（PP）非织造布为基底支撑层的静电纺聚丙烯腈（PAN）纳米纤维膜表面,构建出一种多层次的微纳米级梯度结构丙纶/聚丙烯腈-碳纳米管（PP/PAN-CNTs）纤维复合膜,该复合膜对靛蓝染料具有很高的截留率,同时兼具较高的水通量。本论文的主要研究内容包括以下方面：（1）探究了静电喷涂法、高压辅助喷枪法和超声法三种工艺制备方法对PP/PAN-CNTs复合膜的表面形貌结构及亲水性的影响,重点分析了采用静电喷涂法制备的复合膜表面的碳纳米管负载量对其表面形貌结构、表面元素含量分布、比表面积及孔径分布情况的影响。分析表明,当静电喷涂碳纳米管的时间为1h时,PP/PAN-CNTs复合膜表面的碳纳米管分布均匀,负载量较高,且复合膜的比表面积同PP/PAN纤维膜相比提高了1.78倍,平均孔径减...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
学位论文的主要创新点
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 印染废水概述
1.1.2 印染废水的处理方法
1.1.3 靛蓝染料概述
1.2 非织造过滤材料
1.2.1 静电纺技术概述
1.2.2 静电纺技术的发展历史
1.2.3 静电纺丝的装置及基本原理
1.2.4 静电纺丝的影响因素
1.2.5 静电纺纳米纤维在过滤领域的应用
1.3 碳纳米管（Carbon Nanotubes,CNTs）概述
1.3.1 碳纳米管的分类及性能特点
1.3.2 碳纳米管的功能化
1.3.3 碳纳米管在吸附过滤领域的应用
1.4 本论文的选题背景意及主要研究内容
第二章 实验材料设备及测试原理
2.1 实验原料及仪器设备
2.2 表征方法
2.2.1 PP/PAN-CNTs复合膜的结构形貌表征
2.2.2 PP/PAN-CNTs复合膜的染料过滤性能表征
第三章 PP/PAN静电纺纳米纤维膜的制备及其结构形貌表征
3.1 电纺PAN纤维膜的制备工艺研究
3.1.1 PAN纺丝液的配制
3.1.2 PP/PAN静电纺纤维膜的制备
3.2 PP/PAN纳米纤维膜的结构及形貌表征
3.2.1 纺丝工艺参数对PP/PAN纳米纤维膜的结构及形貌影响
3.2.2 纺丝时间对静电纺膜厚度及纤维形貌的影响
3.3 聚丙烯腈与丙纶材料之间分层现象的改善方法
3.3.1 采用等离子体方法改善材料分层现象
3.3.2 粘合剂的粘接作用改善材料分层现象
3.4 本章小结
第四章 PP/PAN-CNTs微纳米梯度结构纤维复合膜的构建及表征
4.1 PP/PAN-CNts静电纺纳米纤维复合膜的制备
4.1.1 PP/PAN-CNTs静电纺纳米纤维复合膜的形貌表征
4.1.2 复合膜的亲水性表征
4.2 静电喷涂法制备不同CNTs负载量的PP/PAN-CNTs复合膜
4.3 静电喷涂法制备PP/PAN-CNTs纤维复合膜的比表面积表征
4.4 静电喷涂法制备PP/PAN-CNTs纤维复合膜的孔径分布表征
4.5 静电喷涂法制备PP/PAN-CNTs纤维复合膜的亲水性能表征
4.6 本章小结
第五章 PP/PAN-CNTs静电纺纳米纤维复合膜的性能研究
5.1 PP/PAN-CNTs复合膜对染料的过滤性能研究
5.1.1 PP/PAN-CNTs复合膜的水通量表征
5.1.2 靛蓝染料溶液浓度及粒度分布范围的测定
5.1.3 PP/PAN-CNTs复合膜对靛蓝染料的截留率表征
5.2 PP/PAN-CNTs复合膜的抗污染性能表征
5.3 PP/PAN-CNTs复合膜的机械性能表征
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
论文及参加科研情况
发表论文
申请专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺纳米纤维材料在膜分离领域的应用研究进展[J]. 李雄,王雪芬. 中国材料进展. 2014(08)
[2]静电纺纳米纤维材料在环境领域中的应用研究进展[J]. 丁彬,斯阳,俞建勇. 中国材料进展. 2013(08)
[3]碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用[J]. 刘剑洪,吴双泉,何传新,卓海涛,朱才镇,李翠华,张黔玲. 深圳大学学报(理工版). 2013(01)
[4]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊. 化工学报. 2013(01)
[5]非织造布孔径分布及过滤效率研究[J]. 倪冰选,张鹏. 产业用纺织品. 2012(03)
[6]静电纺聚砜纤维膜对分散染料的过滤性能研究[J]. 刘雷艮,潘志娟. 产业用纺织品. 2011(09)
[7]气体吸附法表征多孔材料的比表面积及孔结构[J]. 陈金妹,谈萍,王建永. 粉末冶金工业. 2011(02)
[8]印染废水处理技术研究进展[J]. 常爱荣,孙瑾. 广东化工. 2010(09)
[9]氮吸附法测定纳米粒子的比表面积实验[J]. 孙维民,廉舒,徐菁华. 大学物理实验. 2010(04)
[10]聚丙烯腈纤维改性技术及其应用[J]. 王强,封严. 合成纤维. 2010(01)
博士论文
[1]静电纺聚砜纤维膜的改性处理及对染料的过滤性能研究[D]. 刘雷艮.苏州大学 2013
[2]碳纳米管和石墨烯的制备及应用研究[D]. 胡晓阳.郑州大学 2013
[3]静电纺微纳米多级结构纤维制备及其在油水分离中的应用[D]. 林金友.东华大学 2012
[4]PA6/MWNTs复合纳米纤维纱连续静电纺丝的研究[D]. 刘洋.苏州大学 2011
[5]聚丙烯腈基复合纳米材料的制备及性能研究[D]. 张朝群.吉林大学 2011
[6]熔喷/静电纺复合法聚乳酸非织造布的制备及过滤性能研究[D]. 刘亚.天津大学 2009
硕士论文
[1]聚丙烯腈/碳纳米管复合纳米纤维膜的制备与性能研究[D]. 孙宁.青岛大学 2008
本文编号：2944140
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
学位论文的主要创新点
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 印染废水概述
1.1.2 印染废水的处理方法
1.1.3 靛蓝染料概述
1.2 非织造过滤材料
1.2.1 静电纺技术概述
1.2.2 静电纺技术的发展历史
1.2.3 静电纺丝的装置及基本原理
1.2.4 静电纺丝的影响因素
1.2.5 静电纺纳米纤维在过滤领域的应用
1.3 碳纳米管（Carbon Nanotubes,CNTs）概述
1.3.1 碳纳米管的分类及性能特点
1.3.2 碳纳米管的功能化
1.3.3 碳纳米管在吸附过滤领域的应用
1.4 本论文的选题背景意及主要研究内容
第二章 实验材料设备及测试原理
2.1 实验原料及仪器设备
2.2 表征方法
2.2.1 PP/PAN-CNTs复合膜的结构形貌表征
2.2.2 PP/PAN-CNTs复合膜的染料过滤性能表征
第三章 PP/PAN静电纺纳米纤维膜的制备及其结构形貌表征
3.1 电纺PAN纤维膜的制备工艺研究
3.1.1 PAN纺丝液的配制
3.1.2 PP/PAN静电纺纤维膜的制备
3.2 PP/PAN纳米纤维膜的结构及形貌表征
3.2.1 纺丝工艺参数对PP/PAN纳米纤维膜的结构及形貌影响
3.2.2 纺丝时间对静电纺膜厚度及纤维形貌的影响
3.3 聚丙烯腈与丙纶材料之间分层现象的改善方法
3.3.1 采用等离子体方法改善材料分层现象
3.3.2 粘合剂的粘接作用改善材料分层现象
3.4 本章小结
第四章 PP/PAN-CNTs微纳米梯度结构纤维复合膜的构建及表征
4.1 PP/PAN-CNts静电纺纳米纤维复合膜的制备
4.1.1 PP/PAN-CNTs静电纺纳米纤维复合膜的形貌表征
4.1.2 复合膜的亲水性表征
4.2 静电喷涂法制备不同CNTs负载量的PP/PAN-CNTs复合膜
4.3 静电喷涂法制备PP/PAN-CNTs纤维复合膜的比表面积表征
4.4 静电喷涂法制备PP/PAN-CNTs纤维复合膜的孔径分布表征
4.5 静电喷涂法制备PP/PAN-CNTs纤维复合膜的亲水性能表征
4.6 本章小结
第五章 PP/PAN-CNTs静电纺纳米纤维复合膜的性能研究
5.1 PP/PAN-CNTs复合膜对染料的过滤性能研究
5.1.1 PP/PAN-CNTs复合膜的水通量表征
5.1.2 靛蓝染料溶液浓度及粒度分布范围的测定
5.1.3 PP/PAN-CNTs复合膜对靛蓝染料的截留率表征
5.2 PP/PAN-CNTs复合膜的抗污染性能表征
5.3 PP/PAN-CNTs复合膜的机械性能表征
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
论文及参加科研情况
发表论文
申请专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺纳米纤维材料在膜分离领域的应用研究进展[J]. 李雄,王雪芬. 中国材料进展. 2014(08)
[2]静电纺纳米纤维材料在环境领域中的应用研究进展[J]. 丁彬,斯阳,俞建勇. 中国材料进展. 2013(08)
[3]碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用[J]. 刘剑洪,吴双泉,何传新,卓海涛,朱才镇,李翠华,张黔玲. 深圳大学学报(理工版). 2013(01)
[4]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊. 化工学报. 2013(01)
[5]非织造布孔径分布及过滤效率研究[J]. 倪冰选,张鹏. 产业用纺织品. 2012(03)
[6]静电纺聚砜纤维膜对分散染料的过滤性能研究[J]. 刘雷艮,潘志娟. 产业用纺织品. 2011(09)
[7]气体吸附法表征多孔材料的比表面积及孔结构[J]. 陈金妹,谈萍,王建永. 粉末冶金工业. 2011(02)
[8]印染废水处理技术研究进展[J]. 常爱荣,孙瑾. 广东化工. 2010(09)
[9]氮吸附法测定纳米粒子的比表面积实验[J]. 孙维民,廉舒,徐菁华. 大学物理实验. 2010(04)
[10]聚丙烯腈纤维改性技术及其应用[J]. 王强,封严. 合成纤维. 2010(01)
博士论文
[1]静电纺聚砜纤维膜的改性处理及对染料的过滤性能研究[D]. 刘雷艮.苏州大学 2013
[2]碳纳米管和石墨烯的制备及应用研究[D]. 胡晓阳.郑州大学 2013
[3]静电纺微纳米多级结构纤维制备及其在油水分离中的应用[D]. 林金友.东华大学 2012
[4]PA6/MWNTs复合纳米纤维纱连续静电纺丝的研究[D]. 刘洋.苏州大学 2011
[5]聚丙烯腈基复合纳米材料的制备及性能研究[D]. 张朝群.吉林大学 2011
[6]熔喷/静电纺复合法聚乳酸非织造布的制备及过滤性能研究[D]. 刘亚.天津大学 2009
硕士论文
[1]聚丙烯腈/碳纳米管复合纳米纤维膜的制备与性能研究[D]. 孙宁.青岛大学 2008
本文编号：2944140
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/2944140.html
