聚醚砜/纳米纤维素超滤支撑层及复合纳滤膜的制备与性能研究

发布时间：2023-05-13 13:57

　　作为膜分离技术的核心材料之一,复合纳滤膜的研究起始于上世纪八十年代末期,是一种分离性质介于超滤膜和反渗透膜之间的先进分离膜材料。纳滤膜的孔径约为1nm,具有对不同价态离子的选择性分离能力,已广泛应用于卤水脱硝、制药、氯碱和食品饮料等领域。目前,商用复合纳滤膜主要由无纺布、聚砜超滤支撑层和哌嗪基脱盐层构成。在卤水脱硝等实际应用过程中,通常会面临支撑层压密和脱盐层污染等一系列问题,大大降低了膜系统的运行效率和寿命。因此,开发一种比传统聚砜支撑层强度更高且抗污染能力更强的新型超滤支撑层对于解决复合纳滤膜的上述缺点显得尤为重要。与传统支撑层材料聚砜比较而言,聚醚砜具有更高的亲水性、耐酸碱冲击能力和孔结构可控性,已成功应用于具有精密截留分子量的超滤膜的开发中。同时,考虑到纳米微晶纤维素具有较高的化学稳定性、多羟基特性、环境友好和水分散能力强等特点。本文采用聚醚砜掺杂纳米微晶纤维素的方法来制备新型高强度超滤支撑层,并研究纳米微晶纤维素含量对超滤膜结构性能的影响。在此基础上,结合界面聚合技术制备具有较高耐压密性和抗污染能力的复合纳滤膜,系统研究了界面聚合因素对复合纳滤膜结构和分离性能的影响。本文首先...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 纳米纤维素
        1.2.1 纳米纤维素的制备
        1.2.2 纳米纤维素的性能
        1.2.3 纳米纤维素的应用
    1.3 分离膜的相关概念
        1.3.1 膜的定义
        1.3.2 膜分离的定义
        1.3.3 膜分离的分类
    1.4 纳滤膜的研究进展
        1.4.1 纳滤膜材料的研究
        1.4.2 纳滤膜的应用研究
        1.4.3 纳滤膜的主要问题
    1.5 立题背景与研究内容
        1.5.1 立题背景
        1.5.2 课题研究内容
第二章 实验及测试方法
    2.1 主要原料及仪器设备
    2.2 实验部分
    2.3 实验参数设定及性能表征
        2.3.1 拉伸性能测试
        2.3.2 扫描电子显微镜
        2.3.3 原子力显微镜
        2.3.4 红外光谱仪
        2.3.5 水接触角测试
        2.3.6 膜孔隙率测试
        2.3.7 膜表面电位测试
        2.3.8 铸膜液黏度测试
        2.3.9 膜过滤测试系统
        2.3.10 超滤膜性能测试方法
        2.3.11 纳滤膜性能测试方法
第三章 NCC和 PES/NCC复合超滤膜的制备与性能研究
    3.1 前言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 纳米微晶纤维素的表征
        3.2.2 聚醚砜/纳米微晶纤维素复合超滤膜的性能与表征
    3.3 本章小结
第四章 复合纳滤膜的制备及性能研究
    4.1 前言
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 哌嗪浓度对纳滤膜截留性能的影响
        4.2.2 均苯三甲酰氯浓度对纳滤膜截留性能的影响
        4.2.3 界面聚合时间对纳滤膜截留性能的影响
    4.3 复合纳滤膜的表征
        4.3.1 傅里叶红外分析
        4.3.2 扫描电镜形貌分析
        4.3.3 原子力显微镜分析
        4.3.4 膜亲水性和表面电势分析
        4.3.5 复合纳滤膜的截留分子量
        4.3.6 复合纳滤膜的性能分析
    4.4 本章小结
第五章 论文总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士期间的研究成果
致谢



本文编号：3815954