聚酰胺复合纳滤膜的制备及其应用

发布时间：2017-12-19 08:02

  本文关键词：聚酰胺复合纳滤膜的制备及其应用

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【摘要】：纳滤膜最早出现于20世纪80年代,是一种压力驱动膜,性质介于超滤膜(UF)和反渗透(RO)之间,被广泛的用于污水处理、脱盐和浓缩等领域,目前在生物制药、食品和脱水等方面的应用也不断增多。界面聚合法是目前商品化复合纳滤膜最常用的制备方法,本课题采用商业聚砜超滤膜作为基膜,通过界面聚合法制备复合致密层,具体工作如下：以哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相和油相的反应单体,在基膜表面发生界面聚合反应。对界面聚合中的主要制备条件进行优化,采用单因素方法对PIP浓度、Na3P04的浓度、TMC的浓度、反应时间分别进行分析。通过考察纳滤膜的纯水通量、NaCl和MgS04截留率,结合接触角、SEM图和FTIR图谱对复合膜纳滤的表面形态与理化特性进行表征,并分析不同操作条件对纳滤膜性能的影响,研究反应机理。通过单因素实验可知,复合纳滤膜优化制备条件为：PIP1.6(wt)%,反应时间20s,Na3P040.35(wt)%,TMC0.3(w/v)%,在0.5MPa压力下,纳滤膜纯水通量为51.62 L/(m2.h),NaCl截留率为61.56%,MgS04截留率为95.74%。随着超薄复合层厚度增加,降低PIP向有机相迁移的扩散系数,因此PIP的浓度、反应时间、TMC浓度、pH对致密层厚度的成长和交联度的提高有很重要的影响,但是由于TMC与PIP形成交联度大的致密层有一定的反应比例,而完全依靠PIP向油相扩散的量不足以形成致密的选择层,因此过大的PIP浓度、反应时间及TMC浓度不能形成性能优良的纳滤膜。Na3P04为缚酸剂,也作为季磷盐与PIP络合,将PIP从水相带入有机相,起到部分相转移催化剂的作用。聚酰胺复合纳滤膜表面带有荷负电,对于染料具有很好的截留效果,特别是分子量较高,带负电荷的染料。聚酰胺纳滤膜具有截留性能好、抗污染能力强、性能稳定等优点,对于染料废水的处理具有实际的应用价值。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ051.893

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本文编号：1307457