疏水多孔膜材料的表面亲水化改性与分离性能研究

发布时间：2023-11-09 20:24

　　目前普遍使用的多孔膜材料大都具有明显的疏水性,易导致渗透通量减少和膜污染等问题,限制其在水处理中的应用,因此膜的亲水化改性成为水处理的研究热点之一。本文基于活性/可控自由基聚合技术,从优化聚合手段和聚合物分子结构设计两个角度入手,对疏水聚合物多孔膜进行亲水化改性,制备出具有特殊浸润性、抗蛋白污染性和特定吸附性能的新型膜材料。首先,采用紫外光调控的可控自由基聚合技术对聚丙烯膜进行亲水化接枝改性。利用多巴胺氧化聚合在聚丙烯膜表面的沉积和后修饰,得到接枝大分子引发剂的薄膜。利用紫外光调控的活性/可控自由基聚合,引发亲水或疏水单体进行聚合反应,以此得到亲水化接枝改性的聚丙烯膜材料。通过对改性后膜的表面化学组成、表面形态、特殊浸润性以及抗蛋白污染性能进行表征,证明亲水化接枝改性可以高聚丙烯膜材料的亲水性能和抑制膜的污染问题。对比原始聚丙烯膜纯水通量,亲水改性的膜材料PP-HEA和PP-AGA的纯水通量都大幅升2～3倍,接枝糖单体的膜材料PP-AGA的截留率约是原材料的3倍,说明AGA糖单体有效高了膜材料的抗污染性能。其次,通过活性/可控自由基聚合技术开展了嵌段和接枝结构的新型聚砜分子的结构设计与...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 膜分离技术概述
        1.1.1 引言
        1.1.2 分离膜的定义与分类
        1.1.3 膜材料及制膜技术
    1.2 疏水聚合物多孔膜材料在水处理中研究现状
    1.3 疏水聚合物多孔膜材料的亲水改性方法
        1.3.1 表面物理改性
        1.3.2 表面化学改性
        1.3.3 表面接枝改性
        1.3.4 共混掺杂改性
    1.4 课题的出、研究思路与内容
        1.4.1 课题的出和创新点
        1.4.2 本论文的研究内容
2 实验材料与表征性能测试方法
    2.1 实验试剂与设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 膜材料性能的测试方法
3 基于紫外光调控的可控自由基聚合技术的表面接枝改性研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 聚丙烯膜表面的多巴胺氧化聚合沉积
        3.2.2 聚丙烯微孔膜表面的亲水化改性
        3.2.3 聚丙烯微孔膜表面的疏水化改性
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 聚丙烯膜材料表面接枝聚合物刷的表征与分析
        3.3.2 亲水化改性聚丙烯膜材料的性能
    3.4 本章小结
4 含糖聚砜共聚物的可控合成、共混成膜及其性能研究
    4.1 引言
        4.1.1 膜材料的表面糖基化改性研究
        4.1.2 含糖聚合物的硼吸附性能
    4.2 实验部分
        4.2.1 聚砜及聚砜大分子引发剂的合成
        4.2.2 含糖单体的制备
        4.2.3 聚砜嵌段聚合物的合成
        4.2.4 聚砜接枝聚合物的合成
        4.2.5 聚砜共混膜的制备
        4.2.6 糖基化聚砜共混膜的硼吸附性能研究
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 聚砜共聚物的表征与分析
        4.3.2 共混膜材料的表征与分析
        4.3.3 聚砜共混膜的性能测试
    4.4 本章小结
5 结论与建议
    5.1 结果讨论
    5.2 建议
致谢
参考文献
附录



本文编号：3861960