聚醚砜/磺化聚砜共混超滤膜制备及微结构调控

发布时间：2021-04-18 04:16

　　增加超滤膜亲水性、提高其抗污染性一直是分离膜领域关注的重点。本文采用高分子共混方法提高超滤亲水性,考察聚醚砜（PES）/磺化聚砜（SPSf）共混体系相容性,采用浸没沉淀相转化法PES/SPSf共混超滤膜,探索制膜参数对膜微孔结构和性能的影响规律。通过Schneier热力学混合焓法计算预测以及差示扫描量热法（DSC）等系统分析了PES/PSf和PES/SPSf两种铸膜液共混体系的相容性。研究发现PES/PSf为部分相容体系,而PES/SPSf为完全相容体系。考察了聚合物浓度、PES/SPSf共混比、SPSf磺化度、添加剂PEG分子量及其含量对共混平板膜结构和性能的影响规律。结果显示,当聚合物浓度为18wt%、共混比为16：84、SPSf磺化度为25%、添加剂PEG（分子量20K）含量为24wt%时,所制备的聚醚砜/磺化聚砜共混超滤膜呈现梯度海绵状网络孔结构,膜的亲水性得到了显著提高,其纯水通量高达1467L/m2h,对牛血清蛋白的截留率为91.4%。此外,探索了芯液组成、凝固浴温度和卷绕速率等工艺参数对PES/SPSf共混七通道中空纤维膜微孔结构和性能的影响。结果表明,当凝固浴温度从30... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 概述
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意义
    1.3 研究内容
第二章 文献综述
    2.1 膜分离技术
        2.1.1 分离机理
        2.1.2 膜分类
    2.2 超滤膜技术
        2.2.1 膜材料
        2.2.2 超滤膜制备方法
        2.2.3 超滤膜最新研究进展
    2.3 干湿相转化法成膜机理研究
        2.3.1 成膜方法
        2.3.2 热力学和动力学
        2.3.3 瞬时分相和延时分相
        2.3.4 指状孔和海绵状孔
        2.3.5 中空纤维膜形成机理
    2.4 共混改性
        2.4.1 共混相容性问题
        2.4.2 共混相容性判定
    2.5 本章小结
第三章 PES/SPSf共混体系相容性研究
    3.1 本章内容
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及仪器
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Schneier混合焓变
        3.3.2 玻璃化转变温度
        3.3.3 共混膜形貌
        3.3.4 共混膜粗糙度
    3.4 PES/SPSf共混膜表面磺酸基团的表征（红外）
    3.5 本章小结
第四章 PES/SPSf共混平板超滤膜制备及微结构调控
    4.1 本章内容
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及仪器
        4.2.2 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 聚合物浓度对共混平板膜结构和性能的影响
        4.3.2 PES/SPSf共混比对共混平板膜结构和性能的影响
        4.3.3 磺化度对共混平板膜结构和性能的影响
        4.3.4 添加剂种类对共混平板膜结构和性能的影响
        4.3.5 添加剂含量对共混平板膜结构和性能的影响
        4.3.6 凝固浴组成对共混平板膜结构和性能的影响
        4.3.7 凝固浴温度对共混平板膜结构和性能的影响
    4.4 本章小结
第五章 七通道PES/SPSf共混中空纤维膜制备及微结构调控
    5.1 本章内容
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验药品及仪器
        5.2.2 实验方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 凝固浴温度对七通道中空纤维膜结构和性能的影响
        5.3.2 芯液组成对七通道中空纤维膜结构和性能的影响
        5.3.3 卷绕速率对七通道中空纤维膜结构和性能的影响
    5.4 本章小结
第六章 结论以及下一步研究建议
    6.1 结论
    6.2 下一步研究建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]超滤膜材料抗污染改性方法研究进展[J]. 隋燕,高从堦.  膜科学与技术. 2011(05)
[2]高强度、亲水性聚醚砜中空纤维超滤膜的制备技术[J]. 党敬川,孙龙祥,张允飞,张浩勤.  化工新型材料. 2010(12)
[3]多孔中空纤维膜制备及后处理对膜性能的影响[J]. 戎静,奚旦立,李运清.  塑料工业. 2008(08)
[4]聚氯乙烯/聚砜共混中空纤维超滤膜的研制[J]. 邓晓玲,姜佩华,迟莉娜.  东华大学学报(自然科学版). 2003(05)
[5]世界水资源现状[J]. 科司.  全球科技经济瞭望. 2003(09)
[6]浸入凝胶法聚合物膜形成机理的研究现状[J]. 李战胜,李恕广,江成璋.  膜科学与技术. 2002(02)
[7]浸入沉淀相转化法制膜[J]. 俞三传,高从堦.  膜科学与技术. 2000(05)
[8]四孔中空纤维中空度测试方法探索[J]. 韩春艳.  合成技术及应用. 1995(02)
[9]膜分离现状及发展趋向[J]. 王学松.  化学进展. 1994(04)
[10]聚砜制膜液体系的相图研究[J]. 秦建军,江成璋.  膜科学与技术. 1990(03)

博士论文
[1]溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究[D]. 左丹英.浙江大学 2005

硕士论文
[1]聚醚砜超滤膜结构的影响因素与性能研究[D]. 范为.浙江大学 2007



本文编号：3144784