纳米TiO 2 /聚砜有机无机杂化超滤膜的制备、成膜机理及抗污染能力评价研究

发布时间：2022-12-06 06:10

　　膜分离技术已在污水处理、海水淡化及医疗卫生等领域广泛应用,浸没沉淀相转化法已成为应用最广泛的超滤膜制备技术,其成膜过程为动力学与热力学综合过程,很难定量地描述其成膜动力学,导致成膜机理研究进展缓慢,无法有效指导实际生产,致使膜孔径无法准确控制,截留分子量（MWCO）范围较宽,分离效果差,阻碍超滤膜应用领域的拓宽。超滤具有传统分离操作无可比拟的优点,但如果料液含有蛋白质、果胶及乳化液等大分子物质,则超滤膜易被污染,导致其处理能力下降,运行成本提高,使超滤的推广应用受到极大限制。目前解决膜污染的主要途径有两个,一是制备抗污染性能良好的膜组件以防止膜污染,二是研究合理的清洗方法以控制膜污染。因此,增强聚砜（PSF）膜的通量、分离性能与抗污染性能,对PSF膜进行亲水改性,是目前有机膜改性领域的研究热点。本文以PSF为膜材料,以N-N二甲基乙酰胺（DMAc）为溶剂,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为成孔剂,用单因素实验方法,获得MWCO为60000 Dal的PSF平板超滤膜最佳配方及成膜条件。最佳铸膜液配方为（质量百分含量）：PSF浓度为16wt%, PVP浓度为10wt%, DMAc浓度为74%；最... 

【文章页数】：159 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
0、前言
1、文献综述
    1.1 聚砜超滤膜概述
    1.2 超滤膜成膜机理
        1.2.1 超滤膜成膜动力学研究
        1.2.2 超滤膜成膜热力学研究
    1.3 超滤膜纳米粉体改性研究
        1.3.1 高分子超滤膜改性方法研究
        1.3.2 有机无机杂化超滤膜改性研究
        1.3.3 纳米TiO_2粉体改性
    1.4 超滤膜抗污染能力评价研究
        1.4.1 超滤膜在含油废水处理中的污染评价
        1.4.2 超滤膜在甘薯蛋白分离中的污染评价
        1.4.3 超滤膜清洗方法研究进展
    1.5 论文研究内容
        1.5.1 不同MWCO的PSF平板超滤膜的制备
        1.5.2 PSF超滤膜成膜机理研究
        1.5.3 纳米TiO_2/PSF有机无机杂化中空纤维超滤膜的制备
        1.5.4 纳米TiO_2/PSF有机无机杂化中空纤维超滤膜抗污染性能评价
2、PSF平板超滤膜的制备
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料与设备
        2.2.2 实验方法与过程
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 60000型PSF平板超滤膜的制备
        2.3.2 20000型PSF平板超滤膜的制备
        2.3.3 10000型PSF平板超滤膜的制备
    2.4 本章小结
3、纳米TiO_2/PSF杂化超滤膜成膜机理研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料与设备
        3.2.2 实验方法与过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 纳米TiO_2/PSF杂化超滤膜成膜动力学研究
        3.3.2 纳米TiO_2/PSF杂化超超滤膜成孔剂溶出动力学研究
        3.3.3 纳米TiO_2/PSF杂化超滤膜成膜热力学研究
    3.4 本章小结
4、PSF中空纤维超滤膜的制备
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 材料与设备
        4.2.2 实验方法与过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 中空纤维超滤膜纺丝条件研究
        4.3.2 60000型PSF中空纤维超滤膜性能参数
        4.3.3 20000型PSF中空纤维超滤膜性能参数
        4.3.4 10000型PSF中空纤维超滤膜性能参数
    4.4 本章小结
5、纳米TiO_2/PSF有机无机杂化中空纤维超滤膜的制备
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 材料与设备
        5.2.2 实验方法与过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 纳米TiO_2粉体的改性效果
        5.3.2 改性前后PSF中空纤维超滤膜EDS分析
        5.3.3 计量泵转速对改性PSF超滤膜性能的影响
        5.3.4 纳米TiO_2/PSF有机无机杂化超滤膜性能分析
    5.4 本章小结
6、纳米TiO_2/PSF有机无机杂化超滤膜抗污染能力评价
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 材料与设备
        6.2.2 实验方法与过程
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 改性PSF超滤膜在含油废水处理中抗污染能力评价
        6.3.2 改性PSF超滤膜在甘薯蛋白分离中抗污染能力评价
    6.4 本章小结
7、结论
参考文献
致谢
个人简历
发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]聚砜中空纤维膜的亲水性改性研究[J]. 王东升,兰平,吴雯.  嘉兴学院学报. 2013(03)
[2]超滤膜深度处理染整废水的膜污染机理[J]. 付乐乐,李方,吴亮,王歌.  环境工程学报. 2013(04)
[3]受污染PVDF超滤膜清洗方法研究[J]. 安东子,杨艳玲,李星,刘永旺,程振杰.  哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2011(06)
[4]铸膜液浓度对聚醚砜超滤膜性能的影响[J]. 杨春霞,邱广明,李浩,张娇,朱晓燕,孙汉明.  内蒙古石油化工. 2011(09)
[5]马铃薯淀粉加工废水中超滤回收马铃薯蛋白质[J]. 陈钰,潘晓琴,钟振声,王剑.  食品研究与开发. 2010(09)
[6]造纸过程水对聚醚酮超滤膜污染机理的初步研究[J]. 唐国民,费延超.  造纸科学与技术. 2010(03)
[7]聚砜/纳米TiO2有机-无机复合超滤膜及其性能[J]. 杨亚楠,张明耀,金晶,王超宝,王喆.  化工进展. 2009(S1)
[8]纳米Al2O3改性PVDF超滤膜的制备及其抗污染性[J]. 芦艳,于水利,孟丽丽.  哈尔滨工业大学学报. 2009(10)
[9]分散剂对ITO前驱物浆料稳定性的影响[J]. 张楠,刘家祥,吴妲.  稀有金属材料与工程. 2009(06)
[10]陶瓷膜超滤装置处理冷轧含油废水[J]. 张金平,张章,周欢.  莱钢科技. 2009(03)

博士论文
[1]甘薯糖蛋白的糖链结构与保健功能研究[D]. 阚建全.西南农业大学 2003

硕士论文
[1]无机粉体改性PVDF超滤膜制备及膜污染机理的研究[D]. 赫明佳.东北林业大学 2009
[2]船舶舱底含油污水处理技术研究[D]. 崔建伟.上海交通大学 2009
[3]内压式中空纤维超滤膜污染模型研究[D]. 郝禾田.西安建筑科技大学 2008
[4]甘薯糖蛋白的分离纯化及其糖链结构鉴定[D]. 蔡自建.西南农业大学 2003



本文编号：3711224