發(fā)布時(shí)間：2016-12-19 14:07

  本文關(guān)鍵詞：PVDF微孔膜的疏水改性及其膜蒸餾分離性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京理工大學(xué)》 2015年

PVDF微孔膜的疏水改性及其膜蒸餾分離性能

徐萬塔  

【摘要】：膜蒸餾技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用可為化工廠的廢物、廢熱利用，以及解決淡水資源緊張?zhí)峁┖唵味行У姆椒�。最�?0年膜蒸餾越來越受到關(guān)注，但膜材料的稀缺和昂貴制約著它的發(fā)展，聚偏氟乙烯（PVDF）是目前非常受歡迎的一種膜材料，疏水性好、化學(xué)穩(wěn)定性高，并能溶于有機(jī)極性溶劑，因此可以采用相轉(zhuǎn)化法制備成膜。但制膜過程中水溶性高分子添加劑會(huì)殘留于膜中，這會(huì)降低膜疏水性。本文針對(duì)PVDF超濾膜疏水性不足，采用表面接枝降低表面自由能和提高表面粗糙度以提高膜的疏水性。 首先，采用本研究組研發(fā)的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)低溫（LDDLT）Ar等離子體技術(shù)，對(duì)PVDF膜表面進(jìn)行活化，使膜表面產(chǎn)生過氧基團(tuán)和活性自由基，在空氣中暴露后形成羥基，為硅烷偶聯(lián)劑的接枝提供反應(yīng)活性基團(tuán)。同時(shí)，通過適當(dāng)?shù)牡入x子體刻蝕作用，增大膜表面孔徑，提高孔隙率，有利于提高膜的滲透通量。并探索等離子體照射時(shí)間對(duì)膜表面結(jié)構(gòu)和孔徑尺寸的影響。 然后，以正辛基三乙氧基硅烷（OcTES）為疏水單體，在等離子體照射過的膜表面接枝修飾，考察pH值、OcTES濃度、熱處理溫度對(duì)改性效果的影響。在優(yōu)化后的接枝條件下，再往OcTES溶液中添加疏水納米SiO2粒子（R974），，來提高膜表面的粗糙度，從而提高膜的水接觸角，考察納米粒子的添加量對(duì)膜性能的影響。 此外，對(duì)改性前后的膜進(jìn)行掃描電鏡（SEM）、傅里葉紅外光譜（FTIR）、水接觸角（WCA）、孔徑分布和接枝率（DG）表征，分析PVDF膜改性前后表面形態(tài)、化學(xué)組成、疏水性和孔徑尺寸的變化情況。分析結(jié)果顯示，用硅烷偶聯(lián)劑改性后的膜，接觸角從70.1°增加到121.0°，平均孔徑從25nm擴(kuò)大到140nm。 進(jìn)一步地，用5%的乙醇水作原料，對(duì)PVDF膜進(jìn)行真空膜蒸餾性能測(cè)試。評(píng)測(cè)結(jié)果顯示，硅烷偶聯(lián)劑改性的PVDF膜其膜蒸餾性能提高顯著，不僅分離因子從原膜的4.94提高到8.50，而且滲透通量也從原膜的3.19kg·m-2·h-1提高到5.39kg·m-2·h-1。經(jīng)過納米顆粒改性后的PVDF膜，孔徑隨著SiO2添加量的增加而有所減小，表面粗糙度提高，水接觸角可達(dá)到153°，從而賦予膜超疏水性能，盡管通量上相對(duì)于原膜略有下降，但是分離因子進(jìn)一步提高，達(dá)到了9.42。 綜上所述，本文研究的膜疏水改性工藝簡便靈活，改性過程經(jīng)濟(jì)而環(huán)保，改性效果明顯，這對(duì)PVDF膜更好地應(yīng)用于膜蒸餾具有重要的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ051.893
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻(xiàn)

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 贠延濱,李平,王艷輝,馬潤宇;膜蒸餾濃縮青霉素水溶液的實(shí)驗(yàn)研究[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年05期

2 羅正鴻;何騰云;藺存國;戴李宗;;低表面能聚合物的聚合進(jìn)展[J];高分子通報(bào);2007年09期

3 武暉;;低溫等離子體處理對(duì)PET膜性能的影響[J];紡織高�；A(chǔ)科學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

4 李梅生;趙之平;王明興;;聚乙烯中空纖維膜組件整體遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)等離子體流活化-誘導(dǎo)接枝丙烯酸[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2014年04期

5 余立新,劉茂林,蔣維鈞;膜蒸餾的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J];化工進(jìn)展;1991年03期

6 楊岳;黃碧純;葉代啟;;低溫等離子體對(duì)多孔材料的表面改性研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2008年11期

7 李永清,鄭淑貞;有機(jī)硅低表面能海洋防污涂料的合成及應(yīng)用研究[J];化工新型材料;2003年07期

8 王婷;唐娜;王學(xué)魁;;真空膜蒸餾方法處理高鹽印染中間體廢水研究[J];鹽業(yè)與化工;2011年02期

9 王飛;韋奇;王艷麗;于春曉;鐘振興;李群艷;聶祚仁;;碳氟基團(tuán)修飾的疏水微孔二氧化硅膜的制備與表征[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

10 趙絲絲;相波;王作華;李義久;;添加劑對(duì)PVDF膜結(jié)構(gòu)和性能的影響[J];化學(xué)研究與應(yīng)用;2010年12期

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 薛淑靜;程薇;關(guān)健;熊光權(quán);;膜集成技術(shù)在濃縮果汁中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年30期

2 侯得印;王軍;王寶強(qiáng);孫項(xiàng)城;欒兆坤;任曉晶;;PVDF疏水膜的制備及其在苦咸水脫鹽中的應(yīng)用[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

3 吳梨;趙偉;楊瑞金;;從枇杷葉中分離提取熊果酸的研究進(jìn)展[J];北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

4 王啟軍,何國慶;膜技術(shù)及其在果蔬加工中的應(yīng)用[J];保鮮與加工;2001年03期

5 韓永生;郝利榮;郭利春;;聚四氟乙烯、硅油共同改性聚苯乙烯包裝材料的研究[J];包裝工程;2010年03期

6 項(xiàng)小敏;吳寶虎;徐耀;;單分散氟烷基改性雙疏SiO_2球的制備[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年05期

7 羅正鴻;洪順利;何騰云;;低表面能海洋防污涂料的配方復(fù)配[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2006年06期

8 吳云楓;孟月東;舒興勝;;擴(kuò)散等離子體法增強(qiáng)聚丙烯非織造布親水性研究[J];產(chǎn)業(yè)用紡織品;2009年09期

9 潘艷秋;余雅蘭;徐夫臣;王同華;;真空膜蒸餾NaCl水溶液脫鹽過程模擬研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2010年03期

10 易輝;查宜萍;何慧雯;;防覆冰涂覆材料的應(yīng)用分析與研究[J];電力設(shè)備;2008年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊座國;劉典;;真空膜蒸餾過程的模擬研究[A];上海市化學(xué)化工學(xué)會(huì)2011年度學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

2 趙晶;武春瑞;呂曉龍;;真空膜蒸餾鹽水淡化處理實(shí)驗(yàn)研究[A];第三屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2007年

3 吳剛;武春瑞;呂曉龍;;聚偏氟乙烯中空纖維膜蒸餾性能初步研究[A];第三屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2007年

4 范彬;楊慶峰;紀(jì)仲光;朱高英;;減壓膜蒸餾中中空纖維膜面溫度和傳質(zhì)系數(shù)的確定[A];2010年膜法市政水處理技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

5 陶加法;崔盼;劉秀生;劉蘭軒;;長效低表面能涂層的制備及性能研究[A];高性能防腐蝕涂裝及表面保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展——第16屆全國表面保護(hù)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

6 劉安軍;李娜;溫彥躍;湯亞東;;膜蒸餾操作溫度及能量分析研究[A];第四屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2010年

7 韓懷遠(yuǎn);高啟君;呂曉龍;武春瑞;賈悅;王暄;陳華艷;;封閉式熱泵循環(huán)的真空膜蒸餾過程研究[A];第四屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2010年

8 唐娜;馬敬環(huán);劉家祺;李俊臺(tái);;熱致相分離聚丙烯平板微孔膜膜蒸餾海水淡化研究[A];第九屆全國化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

9 吳莉莉;李昕;趙之平;;超聲波強(qiáng)化膜蒸餾研究進(jìn)展[A];中國化工學(xué)會(huì)2009年年會(huì)暨第三屆全國石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)論壇會(huì)議論文集（上）[C];2009年

10 郭立瑋;;中藥制藥工業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型升級(jí)的重大技術(shù)及關(guān)鍵問題與對(duì)策[A];第五屆全國醫(yī)藥行業(yè)膜分離技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王強(qiáng);基于有機(jī)硅低表面能防污涂料的合成及其防污應(yīng)用性能研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

2 叢巍巍;含辣素衍生結(jié)構(gòu)單體及其聚合物的合成與海洋防污性能研究[D];中國海洋大學(xué);2011年

3 陳冰冰;中空纖維膜組件膜蒸餾過程的數(shù)值模擬研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2010年

4 高宇;疏水疏油含氟硅聚合物的制備及其在棉織物上的應(yīng)用[D];東華大學(xué);2011年

5 杜軍;減壓膜蒸餾及其分離含鉻溶液的研究[D];重慶大學(xué);2002年

6 張永波;苦咸水淡化用聚偏氟乙烯微孔蒸餾膜的研制[D];天津工業(yè)大學(xué);2002年

7 鐘世安;天然酯型兒茶素的色譜分離行為、結(jié)構(gòu)表征及其生物活性研究[D];中南大學(xué);2002年

8 唐建軍;減壓膜蒸餾應(yīng)用于稀土冶金資源綜合回收的研究[D];中南大學(xué);2002年

9 張浩勤;新型復(fù)合荷電納濾膜/鑲嵌膜的制備、表征與傳遞機(jī)理研究[D];鄭州大學(xué);2005年

10 楊振生;熱致相分離法iPP中空纖維微孔膜及其形態(tài)結(jié)構(gòu)研究[D];天津大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳樹青;獼猴桃冷凍破壁離心取汁工藝的研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

2 牛快快;高濃度含氯工業(yè)廢水脫氯處理工藝研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

3 夏露;利用甲醇廢水制備細(xì)菌纖維素的研究[D];東華大學(xué);2010年

4 李偉嬌;膜蒸餾濃縮過氧化氫溶液的研究[D];大連理工大學(xué);2011年

5 邱武高;有機(jī)硅海洋防污涂層研究[D];大連海事大學(xué);2011年

6 李超;金屬表面微納結(jié)構(gòu)的電化學(xué)制備與仿生超疏水性能的研究[D];湖南師范大學(xué);2011年

7 王志剛;木薯酒精廢水處理及剩余污泥減量化的研究[D];華南理工大學(xué);2011年

8 王倩;幾種金屬表面納米粗糙結(jié)構(gòu)的制備及其超疏水性能[D];天津理工大學(xué);2011年

9 趙培艷;納米鈦復(fù)合氟樹脂防腐涂料的制備及性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

10 段作山;PVDF中空纖維膜萃取處理煤氣化含酚廢水[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 閻建民,馬潤宇;用減壓膜蒸餾測(cè)定對(duì)流傳熱系數(shù)的研究[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

2 邱春陽;張克錚;;溶膠-凝膠法制備二氧化硅無機(jī)膜的實(shí)驗(yàn)研究[J];玻璃與搪瓷;2006年02期

3 裴麗霞;張立志;;氯化鋰對(duì)聚偏氟乙烯多孔膜的親水改性(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2010年02期

4 李曉;陸曉峰;施柳青;段偉;劉光全;;γ射線共輻照接枝聚偏氟乙烯超濾膜表面親水性研究[J];輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào);2007年02期

5 李娜娜;肖長發(fā);;凝固條件對(duì)PVDF/PVA共混中空纖維膜結(jié)構(gòu)及性能的影響[J];紡織學(xué)報(bào);2009年10期

6 鄒盛歐;;滲透蒸發(fā)法膜分離新技術(shù)[J];廣東化工;1987年02期

7 于海軍;曹義鳴;康國棟;周美青;劉健輝;袁權(quán);;紫外接枝聚合聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯制備抗污染聚砜超濾膜[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2010年12期

8 左丹英;徐衛(wèi)林;徐又一;;溶劑對(duì)PVDF鑄膜液相轉(zhuǎn)化和微孔膜皮-亞兩層結(jié)構(gòu)的不同影響[J];高分子學(xué)報(bào);2008年06期

9 楊超,邱高;等離子體表面技術(shù)和在有機(jī)材料改性應(yīng)用中的新進(jìn)展[J];高分子材料科學(xué)與工程;2001年06期

10 楊健;王曉琳;;聚丙烯微孔膜親水化研究進(jìn)展[J];高分子材料科學(xué)與工程;2006年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 赫明佳;無機(jī)粉體改性PVDF超濾膜制備及膜污染機(jī)理的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2009年

2 劉小芬;相轉(zhuǎn)化法制備改性聚偏氟乙烯（PVDF）多孔膜的研究[D];浙江大學(xué);2009年

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王許云;張林;陳歡林;;膜蒸餾技術(shù)最新研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2007年02期

2 環(huán)國蘭;杜啟云;王薇;;膜蒸餾技術(shù)研究現(xiàn)狀[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

3 林振景;陳婧;鄭輝;李志偉;;真空膜蒸餾技術(shù)在水處理中的應(yīng)用進(jìn)展[J];廣州化工;2011年04期

4 呂建國;;國內(nèi)膜蒸餾技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J];甘肅科技;2012年19期

5 衛(wèi)永第 ,安占元 ,趙宗建 ,吳庸烈;膜蒸餾前后刷參水化學(xué)成分的研究[J];日用化學(xué)工業(yè);1987年05期

6 仉琦;范潤卿;張秀芝;胡振;;膜蒸餾[J];水處理技術(shù);1987年05期

7 申龍;高瑞昶;;膜蒸餾技術(shù)最新研究應(yīng)用進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2014年02期

8 閻建民,袁其朋,馬潤宇;氣隙式膜蒸餾傳遞過程的研究[J];高校化學(xué)工程學(xué)報(bào);2000年02期

9 李憑力,鄭峰,任延,王世昌;低溫膜蒸餾及其過程模擬[J];化學(xué)工程;2000年01期

10 閻建民,贠延濱,馬潤宇;膜蒸餾過程中的膜污染研究[J];膜科學(xué)與技術(shù);2001年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂曉龍;;膜蒸餾過程探討[A];第四屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2010年

2 余獻(xiàn)國;;膜蒸餾應(yīng)用領(lǐng)域與材料及設(shè)備集成化研究[A];第四屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2010年

3 吳莉莉;李昕;趙之平;;超聲波強(qiáng)化膜蒸餾研究進(jìn)展[A];中國化工學(xué)會(huì)2009年年會(huì)暨第三屆全國石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)論壇會(huì)議論文集（上）[C];2009年

4 楊座國;劉典;;真空膜蒸餾過程的模擬研究[A];上海市化學(xué)化工學(xué)會(huì)2011年度學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

5 吳庸烈;;膜蒸餾技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展[A];中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2003年

6 紀(jì)仲光;王軍;侯得印;尹子飛;;微波輔助真空膜蒸餾試驗(yàn)研究[A];第四屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2010年

7 韓懷遠(yuǎn);高啟君;呂曉龍;武春瑞;賈悅;王暄;陳華艷;;封閉式熱泵循環(huán)的真空膜蒸餾過程研究[A];第四屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2010年

8 呂曉龍;武春瑞;高啟君;陳華艷;賈悅;王暄;;膜蒸餾技術(shù)進(jìn)展[A];第五屆全國醫(yī)藥行業(yè)膜分離技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2012年

9 潘林梅;郭立瑋;;膜蒸餾技術(shù)在中藥提取液濃縮工序中的應(yīng)用問題探討[A];第五屆全國醫(yī)藥行業(yè)膜分離技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2012年

10 呂曉龍;;膜蒸餾技術(shù)應(yīng)用研究[A];第四屆全國膜分離技術(shù)在冶金工業(yè)中應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田瑞;高通量空氣隙膜蒸餾系統(tǒng)的機(jī)理及應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2008年

2 杜軍;減壓膜蒸餾及其分離含鉻溶液的研究[D];重慶大學(xué);2002年

3 王宏濤;錯(cuò)流式減壓膜蒸餾過程分析及組件放大特性研究[D];天津大學(xué);2012年

4 唐建軍;減壓膜蒸餾應(yīng)用于稀土冶金資源綜合回收的研究[D];中南大學(xué);2002年

5 贠延濱;聚偏氟乙烯疏水微孔膜的研制及膜蒸餾機(jī)理研究[D];北京化工大學(xué);2002年

6 閻建民;膜蒸餾的傳遞機(jī)理及膜組件優(yōu)化研究[D];北京化工大學(xué);2000年

7 游文婷;真空膜蒸餾—結(jié)晶耦合過程處理模擬高含銨鹽廢水的研究[D];華東理工大學(xué);2014年

8 丁忠偉;膜蒸餾的膜組件性能及動(dòng)態(tài)過程研究[D];北京化工大學(xué);2001年

9 陳冰冰;中空纖維膜組件膜蒸餾過程的數(shù)值模擬研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2010年

10 姚坤;木質(zhì)纖維素水熱預(yù)處理及連續(xù)效膜蒸餾的過程研究[D];天津大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹明利;真空膜蒸餾法濃縮多元醇水溶液的研究[D];天津大學(xué);2007年

2 許兆廣;氣隙式膜蒸餾氯化鈉水溶液的研究[D];大連理工大學(xué);2009年

3 何鐵峰;膜蒸餾系統(tǒng)傳熱傳質(zhì)過程優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2009年

4 徐夫臣;真空膜蒸餾過程強(qiáng)化及模擬研究[D];大連理工大學(xué);2010年

5 甘利華;真空膜蒸餾機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2002年

6 徐麗;疏水微孔膜的制備及其在膜蒸餾中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2007年

7 蔡宇;中藥提取液膜蒸餾濃縮研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2003年

8 李建梅;膜蒸餾法對(duì)中藥提取液的濃縮研究[D];浙江大學(xué);2004年

9 吳剛;聚偏氟乙烯中空纖維膜蒸餾性能初步研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2008年

10 高曉飛;減壓膜蒸餾過程中的鈣鎂污染研究[D];天津大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：PVDF微孔膜的疏水改性及其膜蒸餾分離性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：220040