PVDF/PVDF-g-PNIPAAm/GO温敏性超滤膜的制备及性能研究

发布时间：2021-11-23 18:51

　　温敏性超滤膜是一种对外界环境温度变化具有敏感反应与自我调节功能的新型膜。当外界温度发生变化时,膜的结构、孔径会随之发生变化,从而可以控制膜的纯水通量,提高膜的选择透过性,表现出可以适应复杂分离环境的温敏特性,成为智能膜中最重要的研究对象。本文分别通过碱处理法、原子转移自由基聚合（ATRP）法合成出了具有聚偏氟乙烯（PVDF）骨架和聚N-异甲基丙烯酰胺（PNIPAAm）支链的两亲接枝共聚物。利用红外光谱、核磁共振光谱及热重对共聚物的结构进行表征。结果显示,PNIPAAm成功接枝在PVDF主链上,并且PNIPAAm的接枝率随单体浓度、聚合时间的增加而增加,碱处理法中PVDF和NIPAAm的最佳质量比例为1:1,ATRP法中最佳聚合时间为24 h。将合成的PVDF-g-PNIPAAm共聚物与PVDF进行共混,通过浸没沉淀相转化法制备PVDF/PVDF-g-PNIPAAm温敏膜,考察了不同接枝率对温敏膜性能的影响。结果表明,当温度超过最低临界溶液温度（LCST,32℃）时,PNIPAAm链发生由伸展到收缩的构象变化,改性膜表现出温敏特性。碱处理法中PNIPAAm的接枝率分别为8.3%时,共混膜... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的来源及研究的背景和意义
    1.2 膜分离技术简介
        1.2.1 膜分离技术
        1.2.2 膜的分类
    1.3 超滤膜简介
        1.3.1 超滤分离技术简介
        1.3.2 超滤膜材料
    1.4 PVDF超滤膜及其改性研究
        1.4.1 PVDF超滤膜表面的改性研究
        1.4.2 PVDF超滤膜本体的改性研究
    1.5 温度敏感性超滤膜的研究
        1.5.1 温度敏感性超滤膜简介
        1.5.2 聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）
    1.6 氧化石墨烯在超滤膜中的应用
    1.7 主要研究内容
第2章 实验材料与实验方法
    2.1 实验药品及仪器设备
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 实验方法及测试表征
        2.2.1 碱处理法合成PVDF-g-PNIPAAm共聚物
        2.2.2 ATRP法合成PVDF-g-PNIPAAm共聚物
        2.2.3 PVDF-g-PNIPAAm共聚物的结构表征
        2.2.4 超滤膜的制备方法
        2.2.5 超滤膜的测试表征
第3章 碱处理法制备PVDF/PVDF-g-PNIPAAm/GO超滤膜
    3.1 接枝共聚物的表征
        3.1.1 共聚物的红外光谱分析
        3.1.2 共聚物的氢核磁谱图分析
        3.1.3 共聚物的热重分析
    3.2 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm温敏膜的制备及性能测试
        3.2.1 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm温敏膜的制备
        3.2.2 PVDF-g-PNIPAAm共混含量的确定
        3.2.3 接枝率对PVDF/PVDF-g-PNIPAAm温敏膜性能的影响
    3.3 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm/GO温敏膜的制备及表征
        3.3.1 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm/GO温敏膜的制备
        3.3.2 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm/GO温敏膜的测试表征
    3.4 本章小结
第4章 ATRP法制备PVDF/PVDF-g-PNIPAAm/GO超滤膜
    4.1 接枝共聚物的表征
        4.1.1 共聚物的红外光谱分析
        4.1.2 共聚物的氢核磁谱图分析
        4.1.3 共聚物的热重分析
    4.2 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm温敏膜的制备及性能测试
        4.2.1 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm温敏膜的制备
        4.2.2 接枝率对PVDF/PVDF-g-PNIPAAm温敏膜性能的影响
    4.3 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm/GO温敏膜的制备及表征
        4.3.1 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm/GO温敏膜的制备
        4.3.2 PVDF/PVDF-g-PNIPAAm/GO温敏膜的测试表征
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[3]浸没式膜生物反应器组合工艺净化受污染水源水的研究[D]. 田家宇.哈尔滨工业大学 2009
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硕士论文
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[2]聚芳醚砜酮耐高温超滤膜的制备及其性能优化研究[D]. 马健.哈尔滨工业大学 2014
[3]温敏性聚合物的合成及性能研究[D]. 欧阳秀.南京理工大学 2013
[4]聚醚砜超滤膜的制备及其改性研究[D]. 黄阳.东华大学 2009
[5]膜分离技术在废水处理和蛋白质回收中的应用研究[D]. 安卫东.吉林大学 2004



本文编号：3514458