基于二次交联调控界面聚合复合膜的微结构及分离性能

发布时间：2021-11-28 01:48

　　在环保工作愈发受重视的今天,水处理的重要性不言而喻,而其中的纳滤技术凭借其高效率、低能耗等优势得到了广泛的应用。纳滤膜通常采用界面聚合法制备,但传统的界面聚合复合纳滤膜存在“Trade-off”现象,在提高截留性能的同时会使得整体结构致密,渗透通量较低。因此从膜制备方法入手,调控界面聚合膜结构及分离性能具有重要意义。本课题采用聚砜（PSF）超滤膜为多孔支撑层、三乙醇胺（TEOA）为水相单体、均苯三甲酰氯（TMC）为有机相单体,先通过界面聚合工艺制备含疏松分离层的TEOA/TMC复合膜,再采用聚丙烯酸（PAA）为交联剂对TEOA/TMC复合膜表面进行二次交联,制备分离层结构为表面致密而下部疏松的TEOA/TMC-PAA复合膜。采用ATR-FTIR、XPS、FE-SEM、表面Zeta电位测试仪,水接触角测试仪等仪器对复合膜的表面化学组成、微结构、荷电性和亲疏水性等进行表征;采用错流分离试验,对复合膜切割分子量（MWCO）、无机盐的分离特性以及染料的脱除效果进行评价。得出以下结论:（1）利用TEOA/TMC复合膜表面残留的羟基基团,可以通过二次交联实现对复合膜微结构的调控。ATR-FTIR与... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 纳滤膜概况
        1.1.1 纳滤膜简介
        1.1.2 纳滤膜的分离机理和模型
        1.1.3 纳滤膜的结构
    1.2 纳滤膜的制备方法
        1.2.1 相转化法
        1.2.2 复合法
            1.2.2.1 聚合物涂覆法
            1.2.2.2 表面接枝法
            1.2.2.3 层层自组装法
            1.2.2.4 界面聚合
    1.3 界面聚合纳滤膜性能的优化
        1.3.1 加入添加剂
            1.3.1.1 表面活性剂与相转移催化剂
            1.3.1.2 共溶剂
            1.3.1.3 有机高分子
            1.3.1.4 无机盐
            1.3.1.5 纳米粒子
        1.3.2 后处理
    1.4 研究意义及主要内容
第二章 实验部分
    2.1 实验原料试剂及仪器设备
    2.2 二次交联复合纳滤膜的制备
    2.3 复合纳滤膜的表征
        2.3.1 傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析
        2.3.2 X射线光电子能谱(XPS)表征
        2.3.3 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析
        2.3.4 膜表面Zeta电位测试
        2.3.5 膜表面水接触角测试
    2.4 复合膜分离性能评价
        2.4.1 渗透通量的测定
        2.4.2 截留率的测量
        2.4.3 切割分子量的测定
        2.4.4 染料分离性能测试
第三章 复合膜的制备及表征
    3.1 复合膜的制备
        3.1.1 疏松分离层的制备
            3.1.1.1 TEOA的浓度
            3.1.1.2 反应时间
        3.1.2 二次交联
            3.1.2.1 PAA的浓度
            3.1.2.2 交联热处理温度
            3.1.2.3 交联热处理时间
    3.2 致密TEOA/TMC膜的制备
    3.3 复合膜的表征
        3.3.1 傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析
        3.3.2 X射线光电子能谱仪(XPS)分析
        3.3.3 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析
        3.3.4 膜表面Zeta电位测定
        3.3.5 膜表面亲水性分析
    3.4 本章小结
第四章 二次交联复合纳滤膜的分离性能研究
    4.1 切割分子量(MWCO)及孔径的测定
    4.2 复合膜对无机盐的分离性能研究
    4.3 运行条件对复合膜分离性能的影响
        4.3.1 操作压力对复合膜分离性能的影响
        4.3.2 进料液浓度对复合膜分离性能的影响
        4.3.3 运行时间对复合膜分离性能的影响
    4.4 复合膜对染料的分离性能研究
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]HYDROPHILIC NANOFILTRATION MEMBRANES WITH SELF-POLYMERIZED AND STRONGLY-ADHERED POLYDOPAMINE AS SEPARATING LAYER[J]. 朱利平.  Chinese Journal of Polymer Science. 2012(02)
[2]一种求得纳滤膜截留分子量的方法[J]. 张显球,张林生,吕锡武,杜明霞.  东南大学学报(自然科学版). 2007(05)
[3]浸入沉淀相转化法制膜[J]. 俞三传,高从堦.  膜科学与技术. 2000(05)

硕士论文
[1]聚乙烯醇复合纳滤膜的制备[D]. 康芳萍.浙江大学 2006



本文编号：3523451