添加剂和基底对三醋酸纤维素正渗透膜性能的影响

发布时间：2024-03-21 18:50

　　正渗透膜过程是一种以渗透压差为驱动力的新颖的膜过程。它具有低能耗、高水回收率、环境污染少、膜污染较轻和过程易于实现等优点。由于这些优点,正渗透在水处理、食品加工、药物控制释放、开发电力和紧急水袋等方面获得了应用。虽然正渗透过程表现出了一定的应用前景,但是正渗透过程目前尚未实现规模化的应用,主要原因是正渗透过程中实际通量要远小于理论预期通量。这种现象是由浓差极化造成的。为此本文希望以三醋酸纤维素作为膜材料,采用相转化及复配添加剂的方法制备出高通量的正渗透膜。首先本文考察了基底如普通无纺布、40#无纺布、300目筛网对正渗透膜性能的影响,对实验结果进行了解释,发现在实验条件下使用玻璃为基底具有最好的效果。为了找到可以用来复配的添加剂单体,本文接着对大量的添加剂进行了考察,如乙酸、ZnCl2、乳酸、顺丁烯二酸、聚乙烯吡咯烷酮K-30、聚乙二醇400和甲醇等,并尝试对它们的作用原理进行了解释,从中筛选出了乙酸、ZnCl2、乳酸和顺丁烯二酸作为复配的添加剂的单体。此外还确定了乙酸、ZnCl2、乳酸和顺丁烯二酸作为添加剂时的最佳加入量分别为10 wt%、8.75 wt%、7 wt%(?)5.25w...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
0 前言
1 文献综述
    1.1 正渗透膜过程
        1.1.1 正渗透膜过程的原理
        1.1.2 正渗透膜过程的优点
        1.1.3 正渗透膜过程的应用
    1.2 浓差极化
        1.2.1 外浓差极化
        1.2.2 内浓差极化
    1.3 正渗透膜
        1.3.1 正渗透膜的发展历史
        1.3.2 正渗透膜的特点
        1.3.3 正渗透膜的材料
    1.4 汲取液
        1.4.1 汲取液的发展历史
        1.4.2 汲取液的特点
        1.4.3 汲取液的回收
    1.5 运行参数对正渗透膜性能的影响
        1.5.1 溶液的温度对正渗透膜性能的影响
        1.5.2 正渗透膜的朝向对正渗透膜性能的影响
        1.5.3 膜面流速对正渗透膜性能的影响
        1.5.4 原料液、汲取液的浓度对正渗透膜性能的影响
    1.6 正渗透的应用
        1.6.1 水处理
        1.6.2 食品加工
        1.6.3 药物控制释放——渗透泵
        1.6.4 开发电力
        1.6.5 紧急水袋
    1.7 选题依据和主要研究内容
2 实验材料及方法
    2.1 实验材料和仪器
    2.2 正渗透膜的制备
    2.3 正渗透膜表面形貌性质表征
        2.3.1 膜厚度
        2.3.2 接触角
        2.3.3 SEM
        2.3.4 EDS
    2.4 正渗透膜分离性能表征
        2.4.1 正渗透膜分离性能评价装置及方法
        2.4.2 正渗透膜分离性能评价指标
3 基底对三醋酸纤维素正渗透膜性能的影响
4 单种添加剂对三醋酸纤维素正渗透膜性能的影响
    4.1 乙酸对三醋酸纤维素正渗透膜分离性能的影响
    4.2 ZnCl₂对三醋酸纤维素正渗透膜分离性能的影响
    4.3 乳酸对三醋酸纤维素正渗透膜分离性能的影响
    4.4 顺丁烯二酸对三醋酸纤维素正渗透膜分离性能的影响
    4.5 PVP对三醋酸纤维素正渗透膜分离性能的影响
    4.6 PEG对三醋酸纤维素正渗透膜分离性能的影响
    4.7 甲醇对三醋酸纤维素正渗透膜分离性能的影响
    4.8 三醋酸纤维素正渗透膜的形貌性质
    4.9 本章小结
5 复合添加剂对三醋酸纤维素正渗透膜性能的影响
    5.1 使用乙酸和乳酸复配对三醋酸纤维素正渗透膜性能的影响
    5.2 使用乙酸和顺丁烯二酸复配对三醋酸纤维素正渗透膜性能的影响
    5.3 使用ZnCl₂和乳酸复配对三醋酸纤维素正渗透膜性能的影响
    5.4 使用ZnCl₂和顺丁烯二酸复配对三醋酸纤维素正渗透膜性能的影响
    5.5 复配后制备的三醋酸纤维素正渗透膜的形貌性质
    5.6 本章小结
6 运行参数对三醋酸纤维素正渗透膜性能的影响
7 结论
    7.1 全文总结
    7.2 本论文的创新点
    7.3 研究展望
参考文献
附录
致谢
个人简历
硕士期间发表的论文及专利



本文编号：3933994