膜蒸馏用氟烷基化多孔碳微球/聚偏氟乙烯混合基质膜研制

发布时间：2024-06-23 10:44

　　膜蒸馏过程是以疏水微孔膜为分离介质的高效膜分离过程,近年来在水处理领域得到广泛关注。制备高通量的疏水微孔膜是进一步提高膜蒸馏性能的关键。活性炭是性能卓越的无机碳材料,’与有机聚合物结合能够显著提升分离膜性能,具有广阔的应用前景,若能将活性炭微粒很好的分散到PVDF膜中,并解决无机粒子与有机膜材料间的相容性问题,则有望极大改善膜的分离性能。针对上述目标,本文围绕制备高通量疏水PVDF/AC混合基质膜的主题,主要研究内容及结果如下:本文通过对活性炭微粒进行氟烷基化改性,在其表面接枝多氟烷基链,用以提高与PVDF膜的相容性,改善活性炭微粒在膜中的团聚问题。改性之后,活性炭微粒在有机溶剂和膜材料中的分散性得到明显的提高,为制备混合基质膜提供基础。通过将八氟戊醇(OFP)改性后的活性炭微粒掺杂至PVDF铸膜液中,利用干湿相分离方法制备了 PVDF/AC-OFP平板膜。膜的疏水性有明显提高,水接触角达到128.2°;当掺杂碳含量为0.15wt%时,膜蒸馏通量达到41.4kg/m2.h,相比于掺杂未改性AC的PVDF/AC膜,提高了 38.2%。在此基础上,分别选取四氟丙醇、十二氟庚醇、十六氟壬醇为...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１膜分高过程示意图??

组分液体或气体进行分离、分级、提纯、富集的过程Ｗ，与传统的分离工艺相比，??它具有分离效率高，能耗低、占地面积小、过程简单、操作方便等突出优点［２，３］，??如图１－１所示。在当前世界水资源愈加紧缺，水污染日益加重的前提下，膜分离??技术的出现和发展，为解决当前环境和水资源困境提....

图１－２不同类型膜蒸馈过趕示意图??膜蒸馈有着其它分离技术无法比拟的优点ｔＷ：??

组分液体或气体进行分离、分级、提纯、富集的过程Ｗ，与传统的分离工艺相比，??它具有分离效率高，能耗低、占地面积小、过程简单、操作方便等突出优点［２，３］，??如图１－１所示。在当前世界水资源愈加紧缺，水污染日益加重的前提下，膜分离??技术的出现和发展，为解决当前环境和水资源困境提....

图１－５水蒸气透过ＣＮＴｓ混合基质膜示意图??

活性炭主要是Ｗ木屑、各种果壳（挪子壳、杏壳、核桃壳等）、煤炭和石油焦??等高含碳物质为原料，通过热化学加工而得到的具有发达的多孔结构、优异的吸??附性能、良好的化学惰性和导电性等优点的炭质吸附材料图１－６是活性炭的??空隙结构模型。??１３??

图１－６活性炭空隙结构模型??

?ｔ??ＣＮＴｓ?娜?＾＾＾＾?＾Ｗａｔｅｒｖａｐｏｒ??图１－５水蒸气透过ＣＮＴｓ混合基质膜示意图??１．３活性炭及功能化改性??１．３．１活性炭概况??活性炭（ａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ，ＡＣ），外观呈黑色，表面积大，吸附能力强，内部??孔隙结构发达的一类微晶质碳素材料ｔ....

本文编号：3995349