聚吡咯、碳纳米管改性聚醚砜分离膜的制备及性能研究

发布时间：2020-12-22 09:15

　　聚醚砜（PES）是一种常用的高分子膜分离材料,由于其具有优异的热稳定性、耐化学性、以及机械强度,使其在膜分离过程中具有广阔的应用前景。然而由于PES膜具有较强的疏水表面,故很容易造成膜污染。因此对膜进行改性,增强膜的抗污染性能是近年来膜技术领域研究的重点之一。聚吡咯（PPy）具有良好的环境稳定性,其易于通过化学或电化学氧化聚合,在膜技术领域有较广泛的应用前景。碳纳米管（CNT）具有高比表面积、高机械强度、高导电性和优异的水输送性,因此已成为聚合物膜材料中理想的纳米填料。本文通过PPy结合CNT来改性PES膜,对其制备方法、膜的微结构及抗污等性能进行了系统的研究。采用原位化学聚合法制备了聚吡咯-碳纳米管（PPy-CNT）复合材料,然后采用浸没相转化法成功制备了聚吡咯-碳纳米管/聚醚砜（PPy-CNT/PES）混合基质膜。对混合基质膜的孔隙率、分离渗透性能、机械性能以及抗污等性能进行了表征。结果表明,混合基质膜较纯PES膜具有更大的指状孔结构、更高的孔隙率和平均孔径;其纯水通量最高可达到261.67 L·m-2·h-1,较纯PES膜提高了约2.6倍;混合基质膜对牛血清蛋白（BSA）的截留能... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３掺杂聚合物导电性的机理??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ａ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ?ｉｎ?ｄｏｐｅｄ?ｐｏｌｙｍｅｒｓ??

图１－５?ＣＮＴ的结构??－

?ＤＷＣＮＴ?ＭＷＣＮＴ??图１－５?ＣＮＴ的结构??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＣＮＴ??１．５．２碳纳米管的改性??通常情况下，ＣＮＴ与聚合物基质之间呈现弱的相互作用，为了防止ＣＮＴ团??聚并确保ＣＮＴ在整个基质中均匀的分散，ＣＮＴ的改性研宄显得非常重要，对??ＣＮＴ进行改性的方法主要有共价改性和非共价改性。??１．５．２．１共价改性??共价改性主要是基于ＣＮＴ与其他官能团之间的共价连接，其连接可以发生??在缺陷和端盖或侧壁上。采用共价改性来增强ＣＮＴ在目标介质（聚合物或溶剂）??屮的分散，可以大大改善ＣＮＴ与介质间界面的特性，并有效的降低ＣＮＴ的团聚??程度。??Ｖａｔａｎｐｏｕｒ等人采用浓硫酸和浓硝酸氧化ＣＮＴ，以在ＣＮＴ结构中产生羟基??和羧基等含氧官能团，从而增加ＣＮＴ在聚合物膜中的分散性。测试结果表明，??改性后的ＣＮＴ不仅分散良好，还可以通过增加膜的表面电荷和亲水性来提高混??合基质纳滤膜的纳滤特性［４８］。Ｍａ等人研究了?ＣＮＴ的硅烷官能化对ＣＮＴ／环氧树??脂纳米复合材料性能的影响。首先将具有环氧端基的硅烷分子通过硅烷化反应共??价连接在ＣＮＴ表面上


本文编号：2931517