PTFE平板膜改性及其油水分离性能研究

发布时间：2021-08-29 17:19

　　油水混合物广泛存在于石化、半导体加工等领域,对环境造成严重的污染;另外,成品油中存在的水分会导致使用过程中对设备的损坏。膜分离技术处理油水混合物一直是分离领域的研究热点,尤其是分离膜材料的研究。聚四氟乙烯（PTFE）平板膜因其优异的化学稳定性、耐腐蚀性、机械强度以及分离效率,是一种极具潜力的油水分离材料。本文采用场发射扫描电子显微镜（SEM）、孔径分析仪、视频接触角仪、水通量测试仪和紫外可见光分光光度计等测试仪器,研究PTFE平板膜的孔径大小、分离温度、改性剂的浓度和使用顺序对油水分离性能的影响。主要研究内容和结果如下:（1）利用PTFE平板膜的亲油性,将其作为“除水型”材料,对缝纫机油和少量去离子组成的油水混合物进行分离,研究膜结构和分离温度对分离性能的影响。结果表明:随着PTFE平板膜孔径和分离温度的增加,其油水混合物的渗透通量增加,分离效率降低。通过视频接触角仪可知,其表面水接触角可高达130.19°,油接触角均小于60°。通过油水分离实验可知,在温度为25℃,PTFE平板膜孔径为0.2109μm时,其油水分离性能最佳,缝纫机油的渗透通量为30.14 Kg/（m²

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

固相（S）浸入液相（L）过程示意图

文 PTFE 平板膜改面粗糙度后，固体表面更易被润湿。如果 r亲水界面（θw~0°）。通过改变表面粗糙度和4-47]。空气包围而不能充满液体时，即空气被困在时，接触角（θCB）可以用 Cassie-Baxter 方程cos = cos 1 界面的面积分数。在此时，由于凸点之间的气组成的平坦表面的角要大得多[49,50]。因此，液体接触角，较好地构建了极低附着液滴的 Cassie 态使得在亲液表面达到超疏液成为可

这为制备超亲水-水下超疏油油水分离膜提供了理论基础。图 1.3 油滴在固体表面的水下接触角示意图1.3.4 毛细管体系或多孔物质的润湿毛细管体系或多孔物质的润湿是一消失固-气界面，产生固-液界面的过程，因此其润湿的本质是浸湿。但其润湿的条件相对较繁琐，若为孔径均匀的体系，液相在孔内的润湿过程实质就是毛细管上升，因而只要接触角小于 90°，液相就可以在曲面压差下进入孔内，曲面压差可用下式 1-(11)表示Δp =2γlvcosθR1-(11)其中 R 为毛细管半径。在忽略重力的影响下，若 θ<90°，则 Δp>0，液相可自动润湿毛细管内壁。另外，根据 Young 方程（1-7）可得曲面压差与界面张力的关系方程，如下 1-(12)所示 p =2( )R1-(12)从中可以看出

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]多功能特殊浸润性过滤型油水分离材料的制备与研究[D]. 曹莹泽.清华大学 2016

硕士论文
[1]膜生物反应器（MBR）处理高浓度有机废水的研究[D]. 黄学政.西安建筑科技大学 2006



本文编号：3371058