聚砜支撑膜的结构调控及复合反渗透膜的制备

发布时间：2022-07-03 15:42

　　复合反渗透膜的性能不仅取决于选择性分离层,而且受多孔支撑膜的结构形貌影响,适宜的多孔支撑膜是制备高性能复合反渗透膜的基础。本文以聚砜（PSF）为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）为溶剂,γ-丁内酯（GBL）为第二溶剂,异丙醇（IPA）为非溶剂添加剂,纯水为凝胶剂,通过浸没沉淀相转化法制备PSF多孔支撑膜。研究DMAc/GBL质量比、邻近比值α、PSF浓度对支撑膜结构和性能的影响。然后采用经典的界面聚合法制备聚酰胺/聚砜复合反渗透膜,考察聚砜支撑膜对复合反渗透膜分离性能的影响。结果如下:首先,研究聚砜支撑膜的结构调控。随着铸膜液中DMAc/GBL质量比减小,铸膜液黏度增加,支撑膜断面结构由指状孔转变为完全的海绵孔形态,表面孔径变小,孔径分布变窄;GBL含量的增加有效抑制了大孔径的生成,截留分子量减小。随着邻近比α值由0增大到0.9,铸膜液黏度增加,溶剂交换速度减慢,指状孔的生成受到抑制,孔径分布变宽,支撑膜的截留性能降低;同时,纯水通量大幅度的增加,膜的亲水性也有所增强。随PSF浓度的升高,有利于海绵孔的生成,支撑膜的皮层和亚层均变得更加致密,截留分子量和纯水通量均大幅下降。以聚砜... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 膜和膜分离技术概述
        1.1.1 膜分离技术发展
        1.1.2 膜分离技术特点
        1.1.3 膜的分类
    1.2 反渗透和反渗透膜
        1.2.1 反渗透膜概述
        1.2.2 反渗透膜的传质模型
        1.2.3 反渗透膜的研究进展
    1.3 多孔支撑膜对复合反渗透膜性能的影响
        1.3.1 浸没沉淀相转化法成膜机理研究
        1.3.2 多孔支撑膜的结构调控
        1.3.3 多孔支撑膜结构对复合反渗透膜影响的研究现状
    1.4 论文选题的意义及主要内容
        1.4.1 论文选题的意义
        1.4.2 论文的主要内容
2 实验部分
    2.1 实验原料及设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 聚砜(PSF)支撑膜的制备与表征
        2.2.1 浊点滴定
        2.2.2 铸膜液的配制及黏度测定
        2.2.3 PSF支撑膜的制备
        2.2.4 支撑膜结构形貌表征
        2.2.5 支撑膜分离性能表征
        2.2.6 支撑膜的表面孔径和孔径分布
        2.2.7 支撑膜的亲疏水性表征
    2.3 聚酰胺/聚砜(PA/PSF)复合反渗透膜的制备与表征
        2.3.1 聚酰胺/聚砜复合反渗透膜制备
        2.3.2 聚酰胺/聚砜复合反渗透膜的结构形貌表征
        2.3.3 聚酰胺/聚砜复合反渗透膜的表面化学组成分析
        2.3.4 聚酰胺/聚砜复合反渗透膜的分离性能表征
3 结果与讨论
    3.1 PSF/DMAc/GBL/IPA体系浊点数据
    3.2 DMAc/GBL混合溶剂质量比对支撑膜结构和性能的影响
        3.2.1 DMAc/GBL质量比对铸膜液黏度的影响
        3.2.2 DMAc/GBL质量比对支撑膜结构形貌的影响
        3.2.3 DMAc/GBL质量比对支撑膜分离性能的影响
        3.2.4 DMAc/GBL质量比对支撑膜孔径分布的影响
        3.2.5 DMAc/GBL质量比对支撑膜亲疏水性的影响
    3.3 邻近比对支撑膜结构和性能的影响
        3.3.1 邻近比对铸膜液黏度的影响
        3.3.2 邻近比对支撑膜结构形貌的影响
        3.3.3 邻近比对支撑膜分离性能的影响
        3.3.4 邻近比对支撑膜孔径分布的影响
        3.3.5 邻近比对支撑膜亲疏水性的影响
    3.4 PSF浓度对支撑膜结构和性能的影响
        3.4.1 PSF浓度铸膜液黏度的影响
        3.4.2 PSF浓度对支撑膜结构形貌的影响
        3.4.3 PSF浓度对支撑膜分离性能的影响
        3.4.4 PSF浓度对支撑膜孔径分布的影响
        3.4.5 PSF浓度对支撑膜亲疏水性的影响
    3.5 聚砜支撑膜对复合反渗透膜分离性能的影响
        3.5.1 复合反渗透膜的表面化学分析和结构形貌表征
        3.5.2 支撑膜对复合反渗透膜分离性能的影响
        3.5.3 操作温度对复合反渗透膜分离性能的影响
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]聚砜中空纤维超滤膜制备及性能[J]. 陈俊波,符秀娟.  工程塑料应用. 2020(03)
[2]聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇共混超滤膜的制备及抗蛋白质污染性能[J]. 孟晓荣,陈嘉智,宋锦峰,吕永涛,王旭东.  高分子材料科学与工程. 2019(10)
[3]基于新型二胺单体的反渗透膜的制备及其脱盐性能研究[J]. 周卫东,汪菲,周克梅,王连军.  膜科学与技术. 2019(03)
[4]分子模拟技术在膜分离技术领域的应用[J]. 张潇,李珂,于春阳,刘立芬,高从堦.  膜科学与技术. 2019(02)
[5]耐压型聚砜两亲嵌段共聚物超滤膜的制备与表征[J]. 陈威,王召根,汪勇.  膜科学与技术. 2018(06)
[6]联合国公布《2018年世界水资源开发报告》[J]. 徐靖.  水处理技术. 2018(04)
[7]P84（BTDA-TDI/MDI）中空纤维膜的制备与分离性能研究[J]. 盛鲁杰,任吉中,李新学,花开胜,李晖,赵丹,徐徜徉,邓麦村.  膜科学与技术. 2017(04)
[8]沙特新建日产水能力25万立方米的反渗透海水淡化厂[J]. 陈逸飞.  水处理技术. 2017(06)
[9]致孔剂对氧化石墨烯改性聚砜复合超滤膜结构和性能的影响[J]. 李丽华,胡朝武,马明明,金文杰.  膜科学与技术. 2016(01)
[10]用于反渗透复合膜的海绵状结构支撑膜制备研究[J]. 朱姝,赵颂,王志,田欣霞,时孟琪,王纪孝.  化工学报. 2015(10)

博士论文
[1]大规模反渗透海水淡化工程调度问题研究及应用[D]. 王剑.浙江大学 2015
[2]杂萘联苯聚芳醚腈酮复合膜的制备及应用研究[D]. 胡利杰.大连理工大学 2013
[3]杂萘联苯聚芳醚砜分离膜的制备及应用研究[D]. 韩润林.大连理工大学 2011
[4]高性能反渗透复合膜及其功能单体制备研究[D]. 周勇.浙江大学 2006

硕士论文
[1]杂萘联苯聚芳醚腈酮耐高温复合膜[D]. 洪京.大连理工大学 2018
[2]PES超滤膜结构影响因素的研究及应用[D]. 杨佳霖.北京化工大学 2018
[3]聚砜反渗透基膜的制备及其性能的研究[D]. 肖登荣.贵州大学 2015



本文编号：3655157