【摘要】：納濾膜是介于超濾和反滲透之間的膜分離過程,將其用于海水軟化過程,受到廣泛關(guān)注。層層自組裝是近年來發(fā)展的一種新型的膜制備方法,在制備荷電膜方面有很好的應(yīng)用前景。目前層層自組裝膜的制備多通過靜電吸附的作用將聚電解質(zhì)沉積到基膜表面,近期研究發(fā)現(xiàn),依靠外加壓力驅(qū)動(dòng)是提高制膜速率的有效方法。因此,本文主要研究了吸附沉積和壓力沉積兩種層層自組裝復(fù)合膜制備過程,考察了制得的復(fù)合膜對(duì)海水中鹽離子的分離效果。本文采用聚乙烯亞胺(PEI)和聚丙烯酸(PAA)兩種聚電解質(zhì),以改性后的聚丙烯腈(PAN)為基膜制備層層自組裝納濾膜,通過掃描電鏡(SEM)、接觸角、紫外可見分光光度分析法(UV-vis)、紅外光譜(FT-IR)等方式對(duì)多層膜的表面形貌以及化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。首先采用吸附沉積層層自組裝法制備了聚電解質(zhì)多層膜,研究表明所制備復(fù)合膜對(duì)MgCl2有較高的分離性能。考察了水洗方式、聚電解質(zhì)濃度比、層數(shù)等制膜條件及操作條件對(duì)復(fù)合膜性能的影響。制得的1.5層復(fù)合膜對(duì)0.01mol/L的MgCl2的截留率高達(dá)84.459%,通量為5.98 L/(m2·h)。SEM照片顯示自組裝多層膜孔基本上被覆蓋,膜表面比較均勻。其次對(duì)壓力沉積層層自組裝法制備復(fù)合膜的研究結(jié)果表明,在較少層數(shù)時(shí)便可達(dá)到較高的截留率,壓力沉積1.5個(gè)雙層時(shí)已優(yōu)于吸附沉積2.5個(gè)雙層的結(jié)果,說明壓力沉積在層層自組裝過程中具有一定的優(yōu)勢(shì)。自組裝多層膜的截留率隨著層數(shù)的增加先增大后趨于平衡,當(dāng)層數(shù)為1.5時(shí)已基本達(dá)到最大值。該膜在0.4MPa的操作壓力下對(duì)MgCl2的截留率為94.286%,通量為1.56 L/(m2·h),對(duì)NaCl的截留率僅為55.33%,說明此自組裝納濾膜可用于一價(jià)、二價(jià)陽離子的分離。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)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

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本文編號(hào)：2793098