芳香族聚酰胺耐溶剂纳滤膜的制备及性能研究

发布时间：2022-12-10 13:24

　　本文以芳香族聚酰胺纤维（PMIA）为膜材料,采用相转化法制备PMIA超滤膜,研究了添加剂种类及含量对超滤膜结构和性能的影响。并以此超滤膜为基膜,采用界面聚合法制备PA-PMIA复合纳滤膜,系统地考察了水相单体哌嗪（PIP）浓度、油相单体均苯三甲酰氯（TMC）浓度及反应时间对复合纳滤膜性能的影响。借助场发射扫描电子显微镜（FF-SEM）,原子力显微镜（AFM）和接触角测量仪等分析技术对超滤膜及复合纳滤膜进行表征。得到如下结果:（1）添加剂对所制备的超滤膜结构和性能有很大的影响。LiCl的加入使得PMIA超滤膜生成隧道状孔结构,且随LiCl添加量的增加,隧道状孔尺寸降低;PVP的加入使得膜大孔结构减少,皮层变厚;两者的增加都会使得超滤膜孔隙率和纯水通量降低,对BSA的截留率增加。PEG的加入使得PMIA超滤膜的大孔结构先增多后减少,孔隙率和纯水通量先增加后降低,对BSA的截留则先降低后增加。（2）采用LiCl/EtOH为混合添加剂,所制备的超滤膜的结构与性能发生了明显的改善,纯水通量显著地提高。EtOH的加入使得超滤膜的大孔被抑制,指状孔长度增加;LiCl的加入使超滤膜指状孔长度增加,海绵... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 水环境治理的必要性
    1.2 膜分离技术
        1.2.1 膜分离技术概述
        1.2.2 膜分离技术在水处理领域的发展与应用
    1.3 纳滤
        1.3.1 纳滤技术简介
        1.3.2 纳滤膜分离机理
        1.3.3 耐溶剂纳滤概述
        1.3.4 耐溶剂纳滤膜材料
        1.3.5 耐溶剂纳滤膜制备方法
    1.4 界面聚合工艺对复合纳滤膜性能的影响
        1.4.1 超滤基膜对复合纳滤膜的影响
        1.4.2 两相单体对复合纳滤膜的影响
        1.4.3 界面聚合时间对复合纳滤膜的影响
        1.4.4 热处理对复合纳滤膜的影响
    1.5 本论文的研究背景、内容及意义
2 实验部分
    2.1 实验原料及试剂
    2.2 实验仪器设备
    2.3 铸膜液粘度的测量
    2.4 铸膜液热力学性质的测量
    2.5 膜的制备
        2.5.1 超滤基膜的制备
        2.5.2 纳滤膜的制备
    2.6 PMIA膜结构和性能的表征
        2.6.1 膜结构表征
        2.6.2 渗透分离性能测试
        2.6.3 孔隙率测定
        2.6.4 孔径及孔径分布的测定
        2.6.5 粗糙度表征
        2.6.6 接触角测定
        2.6.7 耐溶剂性能考察
3 单一添加剂对PMIA超滤膜结构和性能的影响
    3.1 PMIA浓度对PMIA超滤膜结构和性能的影响
    3.2 LiCl作为添加剂对PMIA超滤膜结构和性能的影响
    3.3 PVP作为添加剂对PMIA超滤膜结构和性能的影响
    3.4 PEG作为添加剂对PMIA超滤膜结构和性能的影响
    3.5 本章小结
4 混合添加剂对PMIA超滤膜结构和性能的影响
    4.1 浊点滴定法确定邻近比
    4.2 不同PMIA超滤膜的结构
    4.3 不同PMIA超滤膜的孔径及孔径分布
    4.4 不同PMIA超滤膜的渗透分离性能
    4.5 PMIA超滤膜的耐溶剂性能考察
    4.6 本章小结
5 界面聚合法制备复合纳滤膜
    5.1 复合纳滤膜的表征
        5.1.1 复合纳滤膜结构的表征
        5.1.2 复合纳滤膜亲水性表征
        5.1.3 复合纳滤膜表面粗糙度表征
    5.2 PIP浓度对复合纳滤膜性能的影响
    5.3 TMC浓度对复合纳滤膜性能的影响
    5.4 界面聚合时间对复合纳滤膜性能的影响
    5.5 复合纳滤膜对不同种类无机盐的截留率
    5.6 复合纳滤膜耐溶剂性能的考察
    5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Polymer-based membranes for solvent-resistant nanofiltration: A review[J]. Siow Kee Lim,Kunli Goh,Tae-Hyun Bae,Rong Wang.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2017(11)
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[3]我国水资源保护现状与对策建议[J]. 张海彦.  中国高新区. 2017(14)
[4]膜技术在水处理行业中的应用研究[J]. 孙鹏.  盐科学与化工. 2017(02)
[5]水资源现状分析及保护对策[J]. 杨青颜.  工程技术研究. 2017(01)
[6]聚间苯二甲酰间苯二胺中空纤维膜研究[J]. 陈明星,肖长发,王纯,刘海亮.  高分子学报. 2016(04)
[7]辛醇对PVDF铸膜液体系和膜结构的影响[J]. 刘启东,王志英,杨振生,李春利.  化工新型材料. 2015(06)
[8]预氧化对聚丙烯腈膜结构及性能的影响研究[J]. 丁玲华,金鑫,李琳,李魁然,王同华.  膜科学与技术. 2015(02)
[9]新型耐溶剂纳滤膜的性能表征[J]. 任元丹,蒋元力,张婕,魏灵朝,陈卫航,张浩勤.  化工新型材料. 2012(12)
[10]热力学及动力学因素对L-S相转化法制备非对称膜结构与性能的影响[J]. 孙本惠.  膜科学与技术. 2011(01)

博士论文
[1]杂萘联苯聚芳醚砜分离膜的制备及应用研究[D]. 韩润林.大连理工大学 2011



本文编号：3716826