两亲/特殊浸润性聚合物膜的制备及抗油污性能研究

发布时间：2022-01-22 15:14

　　工业产生的含油废水以及时有发生的溢油事故对生态环境和人类健康产生了巨大威胁。压力驱动型的膜分离技术由于具有高分离效率、低能源消耗和容易放大等优势,成为含油废水处理的一个有效策略。由于具有适宜孔径而且不需要脱乳化过程即可去除乳化油滴,超滤膜在分离油水混合物（特别是油水乳液）方面展现出独特优势。然而,污损物通常会沉积在膜表面或堵塞膜孔道产生膜污损,从而显著降低膜的通量和选择性能,因此膜污损成为制约膜技术广泛应用的瓶颈。基于此,构建具有低污损甚至无污损的聚合物膜并用于油水分离有着重要理论意义和应用价值。常规构建抗污膜的方法主要是依靠强化其表面亲水性,亲水组分与水形成的致密水合层及立体排斥作用可显著降低污损物与表面之间的非特异性吸附作用,从而赋予膜优异的抗污性能。亲水改性膜对由蛋白质、微生物等引起的生物／有机污损具有较好的抗污效果,但对棘手的油类污损的控制却不甚理想。相比于常规有机污损物（BSA和多糖等）,表面张力较低（20-30 mN/m）、粘度较大的油滴具有更加复杂的污损过程。油滴很容易在亲水性膜表面聚并、铺展、迁移形成连续油污损层,从而使通量明显衰减并降低膜的持久使用性能。为解决油水分离... 

【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】：152 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１膜过滤操作??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ??

面具有租拨结构时，根据粗棱结构中是否填充有＂气垫＂而分为两种润湿状态：??一种是固液完全接触的均匀巧湿状态（图２．２?ｂ和ｅ）及粗猎结构中填充有空气的非??均勾润湿状态（图２．２ｃ和０，此时液滴和固体之间为固－液和气－液的复合界面。??当发生均匀润湿时，接触角数值可用Ｗｅｎｚｅｌ方程来计算ＰＷ：??ＣＯＳ白＝斯?ｃｏｓ白?ｆ?（５）??其中０ｆ为液滴在困体表面上的接触角（０ｗ，０〇或如ｗ），Ｗｆ?（斬＞１?）为表??面粗獲度因子，定义为固液实际接触面积与理想接触面积（固液接触面积在水平??方向的投影）之比。由方程可知，粗挺表面接触角由表面形貌（由反映）和表面??化学姐成（由成反映）共同决定。同时，租越结构（粗植度）能放大其表面的润湿??程度，可Ｗ实现超疏水或趙亲水。??当混合润湿行为发生时，液滴下面会捕获一层气体（水下时为水层），从而形??成固－水－气（或固－水－油）润湿态

学博壬学位论文?文天津大学姜忠义提出用商业化的普朗尼克嵌段共聚物，聚环氧己烧－６－院－６－聚环氧己境（ＰＥＯ－Ａ－ＰＰＯ－６－ＰＥＯ）作为表面偏析添加剂，用于制备膜。普朗尼克嵌段共聚物中相对疏水的ＰＰＯ链段牢固的错定在ＰＥＳ主体将共聚物稳困的包裹在ＰＥＳ上，同时亲水性的ＰＥＯ链段富集在膜表面，共聚物的这种分布形式，使得改性膜具有高亲水性和良好稳定性（如图２。除了表面偏析方法，台湾中原大学的张雍等人还报道了利用疏水组装过程将两亲性共聚物（类型）涂覆改性ＰＶＤＦ膜的方法，改性膜同高膜的亲水性和抗污性，同时其稳定性也相对理想。??

【参考文献】：
期刊论文
[1]超滤膜污染以及膜前预处理技术研究进展[J]. 鄢忠森,瞿芳术,梁恒,郑文禹,杜星,党敏,李圭白.  膜科学与技术. 2014(04)
[2]基于膜表面与界面作用的膜污染控制方法[J]. 邢卫红,仲兆祥,景文珩,范益群.  化工学报. 2013(01)
[3]超滤膜污染的形成和机理初探[J]. 裴亮,姚秉华,杨战社,王西宁,付兴隆.  过滤与分离. 2008(04)
[4]含油废水处理技术进展[J]. 张茂山,朱元洪,肖勇,王志云,贾伟玲,孟凡伟.  中国资源综合利用. 2007(08)
[5]碳纳米管阵列超双疏性质的发现[J]. 翟锦,李欢军,李英顺,李书宏,江雷.  物理. 2002(08)
[6]膜过程中超滤膜污染机制的研究及其防治技术进展[J]. 张国俊,刘忠洲.  膜科学与技术. 2001(04)
[7]含油废水的膜处理技术[J]. 李海波,胡筱敏,罗茜.  过滤与分离. 2000(04)

博士论文
[1]基于多巴胺自聚—组装行为的聚合物分离膜表面修饰与性能研究[D]. 蒋金泓.浙江大学 2014

硕士论文
[1]双亲性含氟共聚物抗污表面结构的研究[D]. 赵则亮.浙江理工大学 2013
[2]两亲性共聚物改性PVDF多孔膜的结构控制与性能研究[D]. 钱艳玲.浙江大学 2008



本文编号：3602426