两性离子聚合物改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备

发布时间：2023-10-21 10:30

　　聚偏氟乙烯(PVDF)是一种半结晶性聚合物,具有高机械强度、热稳定性、耐化学性等优异性能,成为目前广泛应用的分离膜材料。但由于其疏水性较强,可湿性差,渗透阻力大因而具有较低的水通量,同时在分离过程中,有机污染物和微生物的代谢产物容易吸附到膜表面或阻塞表面孔隙,降低渗透性和最终的分离性能,从而影响膜的使用寿命。本文采用非溶剂致相分离法,通过在铸膜液中掺杂两性离子聚合物,实现了对PVDF膜的亲水改性。探究了铸膜液的组成、纺丝工艺条件对中空纤维膜结构和性能的影响;通过电子扫描电镜观察膜结构,用接触角测试膜的亲水性,通过对膜进行蛋白通量、水通量、截留率、断裂强度等测试来评价膜性能。(1)通过自由基聚合和季胺化反应制备了两性离子聚合物,将其共混加入铸膜液中,以改善PVDF膜的亲水抗污性能。通过红外谱图和X-射线光电子能谱对膜表面化学结构及元素分析,结果表明将两性离子聚合物成功引入膜结构。探究了铸膜液组成PVDF、聚乙烯吡咯烷酮(K30)、甲醇和两性离子聚合物对平板膜结构和性能的影响。研究发现,随着PVDF质量分数的增加,膜的力学性能不断提高,通量呈现先上升后下降的趋势。添加致孔剂K30后,膜表面...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 膜分离技术
        1.1.1 膜分离简介及分类
        1.1.2 分离膜常见材料
    1.2 聚偏氟乙烯分离膜的制备方法
        1.2.1 轨道蚀刻法
        1.2.2 烧结法
        1.2.3 热致相分离法
        1.2.4 非溶剂致相分离法
        1.2.5 其他制备方法
    1.3 聚偏氟乙烯膜亲水改性
        1.3.1 表面改性
        1.3.2 膜共混改性
        1.3.3 两性离子聚合物
    1.4 课题研究背景及内容
        1.4.1 研究背景
        1.4.2 研究内容
第二章 两性离子聚合物亲水改性PVDF平板超滤膜的制备
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料和仪器
        2.2.2 两性离子聚合物的合成
        2.2.3 KH570-SBMA/PVDF 共混膜的制备步骤
        2.2.4 实验表征
    2.3 结果与表征
        2.3.1 PVDF质量分数对平板膜的影响
        2.3.2 甲醇质量分数对平板膜的影响
        2.3.3 K30质量分数对平板膜的影响
        2.3.4 两性离子聚合物质量分数对平板膜的影响
    2.4 本章小结
第三章 PVDF中空纤维膜的制备及性能表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料和仪器
        3.2.2 中空纤维膜的制备
        3.2.3 基本性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 凝固浴温度对中空纤维膜的影响
        3.3.2 干纺程高度对中空纤维膜的影响
        3.3.3 牵伸比对中空纤维膜的影响
    3.4 本章小结
第四章 结论
    4.1 研究结论
    4.2 指导意义
参考文献
致谢



本文编号：3855656