基于多巴胺辅助共沉积技术的高性能复合纳滤膜研究

发布时间：2021-04-04 22:27

　　纳滤作为一种膜分离技术凭借其高通量、高截留和低压力的特点,在水体净化、海水脱盐和污水处理等方面具有广阔的应用前景,在解决全球性的水资源危机方面发挥着日益重要的作用。目前的复合纳滤膜制备方法多存在反应过程不可控、界面稳定性不足、操作难度大等问题,导致纳滤膜性能不甚理想或限制其规模化应用。基于贻贝仿生化学的多巴胺辅助共沉积技术以其过程可控、涂层普适粘附且易于功能化、操作简便的特点,为高性能薄层复合纳滤膜的制备和研究提供了新思路。基于此,本论文提出并发展了一种基于多巴胺辅助聚乙烯亚胺共沉积技术的复合纳滤膜构建策略,主要围绕复合纳滤膜制备方法建立、高性能化和多功能化,从共沉积法直接构建薄层复合纳滤膜、有机无机复合纳滤膜以及光催化功能化复合纳滤膜构建三个方面分别展开研究。具体内容如下:建立基于多巴胺辅助聚乙烯亚胺共沉积技术的复合纳滤膜制备方法。通过共沉积和界面交联方法,制备了一种以交联共沉积层为分离层的复合纳滤膜;系统研究了制备条件对分离层构效关系的影响,发现可以通过改变多巴胺与聚乙烯亚胺的质量比例和沉积时间方便调控复合纳滤膜结构和性能;在优化条件下制备的复合纳滤膜表面结构致密,亲水性良好且在测... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：190 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图４．８所示为两种复合膜的ＦＴＩＲ／ＡＴＲ谱图

图４．２２ａ所示

ｍｅｍｂｒａｎｅ?ａｎｄ?（ｃ）?ｔｈｅ?Ｚｒ〇２?ＮＦＭｓ?ｗｉｔｈ?ｍｅａｓｕｒｅｄ?ｓｋｉｎ?ｌａｙｅｒ?ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ．??由于复合膜分离层的厚度会显著影响传质阻力，从而影响其渗透能力和选择性分离??能力。因此，我们详细表征了复合膜制备过程中致密层厚度的变化。如图５．５所示，聚丙??烯腈超滤膜表面附近的致密层厚度约为５４?ｎｍ左右。经ＰＤＡ／ＰＥＩ共沉积后，由于共沉积??层的存在使致密层厚度增大至７０?ｎｍ左右，这一厚度增长与第三章所述结果一致。经矿??化后，Ｚｒ０２无机层的生成使复合膜致密层厚度增大到８０?ｎｍ左右，可见无机层的厚度极??小。这一方面是由于无机纳米粒子尺寸很小，使得无机层表面结构达到致密时仍能保持??较小的厚度。另一方面，部分纳米粒子会在修饰后的基膜孔内生成从而堵塞孔结构，使??得复合膜表面结构达到致密时的无机层表观厚度较小。极小的复合层厚度有利于在过滤??过程中获得更高的渗透通量，有利于纳滤性能的提高。此外，无机层、共沉积层和基膜??ｉｌｌ??

【参考文献】：
期刊论文
[1]HYDROPHILIC NANOFILTRATION MEMBRANES WITH SELF-POLYMERIZED AND STRONGLY-ADHERED POLYDOPAMINE AS SEPARATING LAYER[J]. 朱利平.  Chinese Journal of Polymer Science. 2012(02)



本文编号：3118602