MOF/PVDF复合膜制备及其性能研究
发布时间:2021-01-05 13:10
聚偏氟乙烯(PVDF)具有良好的机械性能、热稳定性、化学稳定性、抗氧化性及疏水性,且具有非常好的成膜性,是一种应用较为广泛的膜材料。MOF是一类由无机金属中心(金属离子或金属簇)和桥连有机配体通过自组装作用形成的具有周期性网络结构的晶态多孔材料,因其具备诸多优良性能,引起科学界广泛的研究热潮。本论文以MOF为PVDF膜改性关键材料,深入研究了MOF对PVDF膜结构、膜性能的影响,具体研究内容如下:1.PVDF膜具有疏水性,但常规方法制备的PVDF膜水接触角通常在90-105°之间,无法满足蒸馏、脱盐、气体吸附等应用中对膜疏水性的要求。利用ZIF-7纳米晶本身的疏水性,对PVDF膜进行疏水改性,探讨不同掺杂量的ZIF-7纳米晶对PVDF膜结构和抗润湿性能的影响。研究结果表明ZIF-7纳米晶在PVDF铸膜液中具有良好的分散性,与纯PVDF膜相比,M(2)复合膜的表面和断面形貌有了明显改变,膜表面粗糙度显著增大,M(2)膜接触角增至134.5°,且抗润湿性能显著增强,对02,N2,C02的渗透率相较于基膜M(0)分别增加了54.01%,39.68%,41.28%,此外,在浸入水中10小时中后...
【文章来源】:天津工业大学天津市
【文章页数】:63 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
(a)XRD图;(b)F不IR图;(c)透射电镜图;(
第二章具有超疏水和抗润湿的ZIF-7/PVDF复合膜的制备和性能研宄示的是ZIF-7的XRD图谱,从图中可以看出合成的ZIF-7的XRD图相一致,这表明ZIF-7成功合成。图b所示的是ZIF-7的FT-IR光谱,??-1、1446cm-1和1670cm-1处出现咪唑环峰,734cm-1处对应是苯环的C-H,这与先前文献中报道的结果一致,这也表明ZIF-7成功合成[87]。图cZIF-7的透射电镜图像,由图像软件计算出ZIF-7纳米晶的平均粒径。图d所示的是ZIF-7纳米晶的接触角,平均约为105.2°,材料本身。ZIF-7纳米晶的成功合成为ZIF-7/PVDF的制备垫定了基础。??膜和ZIF-7/PVDF复合膜的XRD分析??
■■??■■??图2-3基膜和ZIF-7/PVDF复合膜的表面形态图??图2-4所示的是PVDF膜和ZIF-7/PVDF复合膜的底面形态图,图中每个膜??的底面都是多孔结构,基膜M(0)是松散的海绵状结构,是由许多聚合物微球粘??在一起组成的。通过增加ZIF-7纳米晶的掺杂量,复合膜M(0.5),?M(l)和M(2)??的底面与基膜MC〇)的结构稍有不同。而从复合膜M(3)和M(:5)的图中看到,这两??个膜的质地与其他ZIF-7/PVDF复合膜有明显差异,M(3)和M(5)的底面变得凹凸??不平,界面上有裂缝较少的孔结构。这也是因为过量ZIF-7纳米晶的掺杂致使??ZIF-7/PVDF膜面由于ZIF-7纳米晶的疏水性而急剧收缩,使复合膜的底面变得??越来越密集。??图2-5所示的是PVDF膜和ZIF-7/PVDF复合膜的断面形态图,基膜和??ZIF-7/PVDF复合膜均具有典型的不对称结构
【参考文献】:
期刊论文
[1]超滤膜清洗技术的研究进展[J]. 贾凡. 科技与创新. 2017(05)
[2]高分子分离膜材料及其研究进展[J]. 马超,黄海涛,顾计友,刘旸. 材料导报. 2016(09)
[3]高分子膜材料制备方法及研究进展[J]. 杨建鹏,向楷雄. 科技风. 2016(01)
[4]超滤膜清洗技术研究进展[J]. 史闳戈,李鸥,田晶,崔彦杰,王立媛. 清洗世界. 2015(10)
[5]超滤膜污染以及膜前预处理技术研究进展[J]. 鄢忠森,瞿芳术,梁恒,郑文禹,杜星,党敏,李圭白. 膜科学与技术. 2014(04)
[6]两性离子在聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面接枝改性的研究[J]. 周桂花,肖峰,肖萍,王东升,段晋明,石健,臧莉. 环境科学. 2013(10)
[7]疏水微孔膜的制备与改性[J]. 卢彦越,刘楠楠,廖安平. 广东化工. 2013(12)
[8]聚砜/聚苯胺-嵌段式聚醚Pluronic F127复合超滤膜的制备及性能[J]. 赵博然,王志,赵颂,王纪孝,王世昌. 化工学报. 2013(02)
[9]浅议铅锌冶炼废水处理技术[J]. 李雅婕. 市政技术. 2011(05)
[10]超滤膜在饮用水处理中的工艺分析[J]. 吴松林. 科技创新导报. 2011(03)
博士论文
[1]基于氧化石墨烯的混合基质膜的制备及其性能研究[D]. 肖淑娟.天津工业大学 2017
硕士论文
[1]乙烯氧氯化单元装置能量分析及节能研究[D]. 顾卫民.华东理工大学 2011
[2]染料敏化太阳能电池离子液体凝胶电解质的制备及性能研究[D]. 王亮.山东理工大学 2010
本文编号:2958723
【文章来源】:天津工业大学天津市
【文章页数】:63 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
(a)XRD图;(b)F不IR图;(c)透射电镜图;(
第二章具有超疏水和抗润湿的ZIF-7/PVDF复合膜的制备和性能研宄示的是ZIF-7的XRD图谱,从图中可以看出合成的ZIF-7的XRD图相一致,这表明ZIF-7成功合成。图b所示的是ZIF-7的FT-IR光谱,??-1、1446cm-1和1670cm-1处出现咪唑环峰,734cm-1处对应是苯环的C-H,这与先前文献中报道的结果一致,这也表明ZIF-7成功合成[87]。图cZIF-7的透射电镜图像,由图像软件计算出ZIF-7纳米晶的平均粒径。图d所示的是ZIF-7纳米晶的接触角,平均约为105.2°,材料本身。ZIF-7纳米晶的成功合成为ZIF-7/PVDF的制备垫定了基础。??膜和ZIF-7/PVDF复合膜的XRD分析??
■■??■■??图2-3基膜和ZIF-7/PVDF复合膜的表面形态图??图2-4所示的是PVDF膜和ZIF-7/PVDF复合膜的底面形态图,图中每个膜??的底面都是多孔结构,基膜M(0)是松散的海绵状结构,是由许多聚合物微球粘??在一起组成的。通过增加ZIF-7纳米晶的掺杂量,复合膜M(0.5),?M(l)和M(2)??的底面与基膜MC〇)的结构稍有不同。而从复合膜M(3)和M(:5)的图中看到,这两??个膜的质地与其他ZIF-7/PVDF复合膜有明显差异,M(3)和M(5)的底面变得凹凸??不平,界面上有裂缝较少的孔结构。这也是因为过量ZIF-7纳米晶的掺杂致使??ZIF-7/PVDF膜面由于ZIF-7纳米晶的疏水性而急剧收缩,使复合膜的底面变得??越来越密集。??图2-5所示的是PVDF膜和ZIF-7/PVDF复合膜的断面形态图,基膜和??ZIF-7/PVDF复合膜均具有典型的不对称结构
【参考文献】:
期刊论文
[1]超滤膜清洗技术的研究进展[J]. 贾凡. 科技与创新. 2017(05)
[2]高分子分离膜材料及其研究进展[J]. 马超,黄海涛,顾计友,刘旸. 材料导报. 2016(09)
[3]高分子膜材料制备方法及研究进展[J]. 杨建鹏,向楷雄. 科技风. 2016(01)
[4]超滤膜清洗技术研究进展[J]. 史闳戈,李鸥,田晶,崔彦杰,王立媛. 清洗世界. 2015(10)
[5]超滤膜污染以及膜前预处理技术研究进展[J]. 鄢忠森,瞿芳术,梁恒,郑文禹,杜星,党敏,李圭白. 膜科学与技术. 2014(04)
[6]两性离子在聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面接枝改性的研究[J]. 周桂花,肖峰,肖萍,王东升,段晋明,石健,臧莉. 环境科学. 2013(10)
[7]疏水微孔膜的制备与改性[J]. 卢彦越,刘楠楠,廖安平. 广东化工. 2013(12)
[8]聚砜/聚苯胺-嵌段式聚醚Pluronic F127复合超滤膜的制备及性能[J]. 赵博然,王志,赵颂,王纪孝,王世昌. 化工学报. 2013(02)
[9]浅议铅锌冶炼废水处理技术[J]. 李雅婕. 市政技术. 2011(05)
[10]超滤膜在饮用水处理中的工艺分析[J]. 吴松林. 科技创新导报. 2011(03)
博士论文
[1]基于氧化石墨烯的混合基质膜的制备及其性能研究[D]. 肖淑娟.天津工业大学 2017
硕士论文
[1]乙烯氧氯化单元装置能量分析及节能研究[D]. 顾卫民.华东理工大学 2011
[2]染料敏化太阳能电池离子液体凝胶电解质的制备及性能研究[D]. 王亮.山东理工大学 2010
本文编号:2958723
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/2958723.html
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