界面聚合法PI/PP复合纳滤膜的结构与性能研究

发布时间：2024-02-21 15:21

　　耐溶剂纳滤膜可用于富含有机溶剂体系,突破了水体系用膜的应用局限,或可延长膜的使用寿命,意义深远。较非对称膜,界面聚合法制备的复合纳滤膜具有明显优势。为此进行界面聚合法制备聚酰亚胺/聚丙烯(PI/PP)复合纳滤膜的研究。首先,以亲水化的聚丙烯(PP)微孔膜为支撑层,间苯二胺(MPD)、均苯四甲酰氯(BTAC)分别为水相单体及有机相单体,采用界面聚合及后续的化学亚胺化步骤制备聚酰亚胺(PI)/PP复合纳滤膜。分别以傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)表征复合膜的功能层组成及形貌结构,并在0.5 MPa过膜压差下,膜对500 mg/L聚乙二醇(PEG)400水溶液中PEG-400的截留率和通量为性能评价指标,系统地考察了两相单体摩尔浓度比、单体浓度、酸接收剂NaOH添加量、化学亚胺化温度、表面活性剂种类及浓度对膜结构与性能的影响。结果发现:随MPD:BTAC浓度比增加,分离层结构由疏松变致密,后趋于不变;相应地,截留率先快速上升,后趋于稳定;通量先急剧下降,后趋于不变。分别增加单体浓度、酸接收剂NaOH添加量,截留率先快速上升,后缓慢降低;通量先急剧下降,后缓慢增加。随化学亚胺化温...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 纳滤膜
        1.1.1 纳滤膜简介
        1.1.2 纳滤膜的分离机理
    1.2 耐溶剂纳滤膜简介
        1.2.1 耐溶剂纳滤膜概念的提出
        1.2.2 耐溶剂纳滤膜在各个领域的应用
        1.2.3 已成功商业化的耐溶剂纳滤膜
        1.2.4 耐溶剂纳滤膜材料研究进展
    1.3 聚酰亚胺简介
    1.4 界面聚合法制备复合纳滤膜
        1.4.1 界面聚合简介
        1.4.2 界面聚合的影响因素
    1.5 本论文的主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 实验所用仪器
    2.3 基础实验
        2.3.1 均苯四甲酰氯（BTAC）的合成
        2.3.2 聚丙烯(PP)基膜的化学亲水化
    2.4 PI/PP复合膜的制备
        2.4.1 实验步骤及方法
        2.4.2 考察因素的确定
    2.5 测试及表征方法
        2.5.1 接触角测试
        2.5.2 拉伸性能测试
        2.5.3 傅里叶红外光谱（FTIR）分析
        2.5.4 扫描电子显微镜（SEM）
    2.6 膜的性能测试
        2.6.1 通量和截留性能
        2.6.2 溶液浓度分析方法
    2.7 耐溶剂性能
第三章 实验结果与讨论
    3.1 均苯四甲酰氯（BTAC）的鉴定与表征
    3.2 PP基膜的基本性能
    3.3 亲水化结果表征
        3.3.1 接触角表征
        3.3.2 SEM表征
    3.4 PI/PP复合纳滤膜的表征
    3.5 水相和有机相单体摩尔浓度比的影响
    3.6 单体浓度对复合膜性能的影响
    3.7 水相中Na OH添加量对复合膜性能的影响
    3.8 亚胺化温度对复合膜性能的影响
    3.9 水相中不同的表面活性剂及其浓度对复合膜性能的影响
        3.9.1 表面活性剂对复合膜性能的影响
        3.9.2 TBAB添加量对复合膜性能的影响
    3.10 共聚剂TMC影响的初步探讨
    3.11 耐溶剂性能测试
    3.12 本章小结
第四章 PI/PP复合膜对不同分子量PEG的截留性能
    4.1 实验仪器
    4.2 实验所用试剂
    4.3 实验方法
    4.4 实验内容
    4.5 实验结果与讨论
        4.5.1 三种纳滤膜的PEG截留率及透过性能
        4.5.2 压力对M3膜截留和透过性能的影响
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 研究展望
参考文献
附录
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢



本文编号：3905611