多孔支撑层对反渗透膜结构与性能的影响
发布时间：2023-03-29 05:30
超薄复合反渗透膜(TFC RO)中支撑层的表面结构与性质对反渗透复合膜的分离性能起着重要作用,本文系统研究了支撑层的孔结构、亲疏水性、粗糙度等特性对聚酰胺选择性分离层的影响。通过改变溶剂如N-N二甲基甲酰胺(DMF)、N-N二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP),聚合物浓度和种类如聚砜(PSF)、磺化聚砜(SPSF),在铸膜液中添加无机纳米材料氧化碳纳米管(oxidized-CNT),经过相转化法(PI)制备了三种不同类型的支撑层,在此基础上通过界面聚合法(IP)制备了相应的聚酰胺超薄复合反渗透膜。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测试仪等分别表征了支撑层和聚酰胺复合反渗透膜的结构和表面性质。主要结论如下:1.与DMAc、NMP相比,选择由DMF和20 wt%的聚砜更有利于制备高通量的多孔支撑层和高性能的聚酰胺反渗透膜。2.用亲水性的SPSF和相对疏水的PSF制备的共混支撑膜具有更高的孔隙率和更好的亲水性,其中基于6 wt%SPSF与14 wt%PSF配比所制得的聚酰胺反渗透复合膜分离性能更好。3.在PSF支撑层中引入氧化的碳纳米管(oxidized-...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 反渗透
1.1.1 反渗透的概述
1.1.2 反渗透的发展
1.1.3 反渗透的应用
1.1.4 反渗透膜结构
1.2 反渗透膜的制备方法
1.2.1 多孔支撑层的制备方法
1.2.2 聚酰胺分离层的制备方法
1.3 提高反渗透膜性能的常见方法
1.3.1 对多孔支撑层的优化
1.3.2 对聚酰胺分离层的优化
1.4 多孔支撑层性质对反渗透膜的影响
1.5 课题的提出
第二章 实验部分
2.1 实验原料与设备
2.1.1 原料与试剂
2.1.2 仪器与装置
2.2 多孔支撑层的制备、性能测试及表征
2.2.1 不同溶剂与聚砜浓度制备多孔支撑层
2.2.2 聚砜/磺化聚砜-DMF共混制备多孔支撑层
2.2.3 聚砜/氧化碳纳米管-DMF共混制备多孔支撑层
2.2.4 多孔支撑层的性能测试及表征
2.3 反渗透复合膜的制备、性能测试及表征
2.3.1 不同溶剂/聚砜-聚酰胺反渗透复合膜的制备
2.3.2 聚砜/磺化聚砜-DMF-聚酰胺反渗透复合膜的制备
2.3.3 氧化碳纳米管/聚砜-DMF-聚酰胺反渗透复合膜的制备
2.3.4 反渗透复合膜性能测试及表征
第三章 结果与讨论
3.1 不同溶剂及聚合物浓度对支撑层及RO复合膜结构性能的影响
3.1.1 不同溶剂及聚合物浓度对铸膜液粘度的影响
3.1.2 不同溶剂及聚合物浓度对支撑层通量的影响
3.1.3 多孔支撑层对RO膜聚酰胺层结构的影响
3.1.4 多孔支撑层对RO膜性能的影响
3.2 磺化聚砜添加量对支撑层及RO复合膜结构性能的影响
3.2.1 磺化聚砜添加量对铸膜液粘度及支撑层厚度的影响
3.2.2 磺化聚砜添加量对支撑层表面孔隙率及孔径的影响
3.2.3 磺化聚砜添加量对支撑层纯水通量的影响
3.2.4 磺化聚砜添加量对支撑层表面电位的影响
3.2.5 磺化聚砜添加量对支撑层表面粗糙度及接触角的影响
3.2.6 多孔支撑层对RO复合膜表面结构与性质的影响
3.2.7 多孔支撑层对RO复合膜分离性能的影响
3.3 o-CNT添加量对支撑层及RO复合膜结构性能的影响
3.3.1 p-CNT与o-CNT的分散性比较
3.3.2 p-CNT与o-CNT的红外图谱
3.3.3 o-CNT添加量对支撑层表面孔隙率及孔径的影响
3.3.4 o-CNT添加量对支撑层纯水通量的影响
3.3.5 o-CNT添加量对支撑层表面粗糙度及接触角的影响
3.3.6 多孔支撑层对RO复合膜表面结构与性质的影响
3.3.7 多孔支撑层对RO复合膜分离性能的影响
第四章 结论与展望
4.1 结论
4.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
本文编号：3774101
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 反渗透
1.1.1 反渗透的概述
1.1.2 反渗透的发展
1.1.3 反渗透的应用
1.1.4 反渗透膜结构
1.2 反渗透膜的制备方法
1.2.1 多孔支撑层的制备方法
1.2.2 聚酰胺分离层的制备方法
1.3 提高反渗透膜性能的常见方法
1.3.1 对多孔支撑层的优化
1.3.2 对聚酰胺分离层的优化
1.4 多孔支撑层性质对反渗透膜的影响
1.5 课题的提出
第二章 实验部分
2.1 实验原料与设备
2.1.1 原料与试剂
2.1.2 仪器与装置
2.2 多孔支撑层的制备、性能测试及表征
2.2.1 不同溶剂与聚砜浓度制备多孔支撑层
2.2.2 聚砜/磺化聚砜-DMF共混制备多孔支撑层
2.2.3 聚砜/氧化碳纳米管-DMF共混制备多孔支撑层
2.2.4 多孔支撑层的性能测试及表征
2.3 反渗透复合膜的制备、性能测试及表征
2.3.1 不同溶剂/聚砜-聚酰胺反渗透复合膜的制备
2.3.2 聚砜/磺化聚砜-DMF-聚酰胺反渗透复合膜的制备
2.3.3 氧化碳纳米管/聚砜-DMF-聚酰胺反渗透复合膜的制备
2.3.4 反渗透复合膜性能测试及表征
第三章 结果与讨论
3.1 不同溶剂及聚合物浓度对支撑层及RO复合膜结构性能的影响
3.1.1 不同溶剂及聚合物浓度对铸膜液粘度的影响
3.1.2 不同溶剂及聚合物浓度对支撑层通量的影响
3.1.3 多孔支撑层对RO膜聚酰胺层结构的影响
3.1.4 多孔支撑层对RO膜性能的影响
3.2 磺化聚砜添加量对支撑层及RO复合膜结构性能的影响
3.2.1 磺化聚砜添加量对铸膜液粘度及支撑层厚度的影响
3.2.2 磺化聚砜添加量对支撑层表面孔隙率及孔径的影响
3.2.3 磺化聚砜添加量对支撑层纯水通量的影响
3.2.4 磺化聚砜添加量对支撑层表面电位的影响
3.2.5 磺化聚砜添加量对支撑层表面粗糙度及接触角的影响
3.2.6 多孔支撑层对RO复合膜表面结构与性质的影响
3.2.7 多孔支撑层对RO复合膜分离性能的影响
3.3 o-CNT添加量对支撑层及RO复合膜结构性能的影响
3.3.1 p-CNT与o-CNT的分散性比较
3.3.2 p-CNT与o-CNT的红外图谱
3.3.3 o-CNT添加量对支撑层表面孔隙率及孔径的影响
3.3.4 o-CNT添加量对支撑层纯水通量的影响
3.3.5 o-CNT添加量对支撑层表面粗糙度及接触角的影响
3.3.6 多孔支撑层对RO复合膜表面结构与性质的影响
3.3.7 多孔支撑层对RO复合膜分离性能的影响
第四章 结论与展望
4.1 结论
4.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
本文编号：3774101
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