多巴胺修饰醋酸纤维素超滤膜的制备及性能研究
发布时间：2021-10-17 16:38
膜分离技术,尤其是超滤膜分离,作为一种新兴的分离技术,具有设备简单、环境友好,使用维护成本低等优点,目前已经在生物制药、污水处理、食品加工等领域得到广泛的应用。然而,在实际应用中,超滤膜的使用必然会伴随着膜污染的问题。膜污染是在超滤过程中,大分子的污染物在膜表面和孔道里的沉积。因为污染物质为疏水性物质,为了解决膜污染的问题,我们对膜材料进行化学改性,改善其亲水性能,从而提升其抗污染能力。首先使用氧化反应和席夫碱反应两步法制备抗污染的膜材料。将醋酸纤维素通过高碘酸钠氧化反应制备得到醋酸纤维素二醛,在与多巴胺通过席夫碱反应,制备得到醋酸纤维素2,3位修饰多巴胺（CA-2,3-DA）材料,并通过相转化法制得亲水性的CA-2,3-DA抗污染超滤膜。使用傅里叶变换红外光谱FTIR、核磁共振氢谱1H NMR分析确定了CA-2,3-DA的化学组成和结构,使用热重分析TGA测试其热稳定性,使用乌氏粘度计测试其成膜性能。对于CA-2,3-DA超滤膜,使用扫描电镜SEM表征其微观形貌,使用静态蛋白质吸附和循环超滤实验测试其超滤性能。具体结果如下,CA-2,3-DA膜的蛋白质吸附量仅有21.5 μg/cm2...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－５纤维素的氯化反应及胺基纤维素的合成??Ｆｉｇ．?１－５．?Ｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ａｎｄ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ａｍｉｎｅ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]酱油膜澄清过滤污染机理研究[J]. 孙晔,姚磊,赵黎明. 食品与机械. 2017(05)
[2]TEMPO催化氧化体系制备表面羧基化竹材纳米纤维素[J]. 刘博锐,陈文帅. 纤维素科学与技术. 2016(03)
[3]过氧化氢氧化纤维素的研究[J]. 黄小雷,刘文,刘群华,陈雪峰. 中国造纸. 2015(11)
[4]利用高碘酸钠选择性氧化阔叶木浆[J]. 杨扬,刘金刚,苏艳群. 中国造纸. 2015(04)
[5]1,4-二（对甲苯磺酰基）-1,4,7-三氮环壬烷的结构[J]. 李庆祥,向爱华,孟祥高. 武汉工程大学学报. 2012(10)
硕士论文
[1]重力驱动膜处理含藻水的效能与机理[D]. 贾宝辉.哈尔滨工业大学 2017
本文编号：3442083
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－５纤维素的氯化反应及胺基纤维素的合成??Ｆｉｇ．?１－５．?Ｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ａｎｄ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ａｍｉｎｅ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??
?２实验材料与方法???丫?⑵?４）??ｄＶ２?＼ｄＶ）??其中Ｆ是过滤量，／是过滤时间，ｎ和ｋ是动力学的参数。根据结垢类型，假定ｎ??等于０、１、１．５和２值为滤饼层过滤，中间层堵塞，标准膜孔堵塞和完全膜孔堵塞。具??体公式见表２－４。??ｍ?ｔｉｌ??ｃ?ｄ??图２－３各种污染机制。ａ，完全膜孔阻塞。ｂ，中间层阻塞。ｃ，标准膜孔阻塞。ｄ，滤饼层过??滤。??Ｆｉｇ．２－３．?Ｖａｒｉｏｕｓ?ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，?ａ，?Ｃａｋｅ?ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，?ｂ，?Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ?ｂｌｏｃｋａｇｅ，?ｃ．?Ｓｔａｎｄａｒｄ??ｂｌｏｃｋａｇｅ，?ｄ．?Ｃｏｍｐｌｅｔｅ?ｂｌｏｃｋａｇｅ．??表２－４?Ｈｅｒｒｎｉａ模型??Ｔａｂｌｅ．２－４．?Ｈｅｒｍｉａ?ｍｏｄｅｌ??过滤模型?数学表达式?线性拟合??滤饼过滤?心私?Ｈ＋ｋｆ??中间膜孔阻塞?７ｉ＝Ｔ＋ｋｔ??＼?＋?Ｊ０ｋｌ?Ｊ?Ｊ０??标准膜孔＿?ｊ＝ｊ＾ｆ?ｎ，??完全膜孔阻塞?Ｊ?＝?Ｊ。ｅｘｐ（—ｋｔ）?Ｉｎ〔士）?＝?ｌｎ（?＋?ｊ?＋?々／??－２１－??
?３醋酸纤维素２，３位修饰多巴胺超滤膜的性能表征???１．６?Ｉ???ＩＢＢｃａ??麵?ｊ?Ｃ３?ＣＡ－２．３－ＤＡ??＼?１Ｌ??０．６?——＾＾＾——??ＤＭＳＯ?ＤＭＡｃ?ＮＭＰ??图３－４?ＣＡ和ＣＡ－２，３－ＤＡ在不同溶剂中的相对粘度??Ｆｉｇ．３－４．?Ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ?ｏｆ?ＣＡ?ａｎｄ?ＣＡ－２，３－ＤＡ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ??３．５．２?ｓｅｍ?表征??材料本身的结构决定了它的性能。分离膜之所以能分离不同的物质，这与它本身的??结构密切相关。以超滤膜为例，超滤膜是一种重力驱动的分离膜，除去重力以外没有任??何外加能量，因此，超滤膜可以分离物质的原因就在它自身的特殊结构上。超滤膜本身??具有一种独特的不对称结构，这种结构有两部分组成，分别是表层和支撑层。超滤膜致??密的表层具有选择透过性，小分子物质可以穿过超滤膜，而大分子污染物会被阻隔在超??滤膜之外。超滤膜的支撑层呈现为指状的大孔，这些大孔不仅可以为表层提供支撑，防??止膜孔塌陷，同时还可以让小分子物质快速通过，提升分离效率。??超滤膜这种结构的形成与其成型方式密切相关。在相转化过程中，超滤膜的表面与??不良溶剂（一般是水）接触，从而快速完成转化成型，形成致密的表层，同时，表层的??致孔剂也溶于水中，形成微孔。在之后的转化过程中，不良溶剂通过己经形成的致密表??层缓慢渗入，不断使下层的聚合物固化成型，而这个过程中，致孔剂的溶解最终形成了??具有指状大孔的支撑层。??本章使用扫描电子显微镜ＳＥＭ对ＣＡ和ＣＡ－２，３－ＤＡ超滤膜的截面与表面进行表??征，具体如图３－５所示。（１）、（２）
【参考文献】：
期刊论文
[1]酱油膜澄清过滤污染机理研究[J]. 孙晔,姚磊,赵黎明. 食品与机械. 2017(05)
[2]TEMPO催化氧化体系制备表面羧基化竹材纳米纤维素[J]. 刘博锐,陈文帅. 纤维素科学与技术. 2016(03)
[3]过氧化氢氧化纤维素的研究[J]. 黄小雷,刘文,刘群华,陈雪峰. 中国造纸. 2015(11)
[4]利用高碘酸钠选择性氧化阔叶木浆[J]. 杨扬,刘金刚,苏艳群. 中国造纸. 2015(04)
[5]1,4-二（对甲苯磺酰基）-1,4,7-三氮环壬烷的结构[J]. 李庆祥,向爱华,孟祥高. 武汉工程大学学报. 2012(10)
硕士论文
[1]重力驱动膜处理含藻水的效能与机理[D]. 贾宝辉.哈尔滨工业大学 2017
本文编号：3442083
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3442083.html
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