聚偏氟乙烯膜的摻雜與功能化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-28 03:37
聚偏氟乙烯(PVDF)材料是一種性能優(yōu)異的高分子聚合物材料,它有著很強(qiáng)的碳氟鍵,具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和極好的機(jī)械強(qiáng)度,因而被廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活應(yīng)用中。在膜科學(xué)研究中,該材料常常被用于制備微濾、超濾或者納濾膜。對(duì)PVDF膜進(jìn)行改性,并運(yùn)用于膜分離技術(shù)一直是膜技術(shù)領(lǐng)域中非常重要的研究熱點(diǎn)。本論文以PVDF材料作為基底,分別采用摻雜和原位合成的方法制備了具有不同功能和作用的PVDF復(fù)合膜,通過(guò)各種表征和測(cè)試手段檢測(cè)了膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。本論文分成兩個(gè)部分,主要研究結(jié)果歸納如下:1.首次使用了 PVDF-PAA(聚偏氟乙烯-聚丙烯酸)嵌段共聚物作為一種共混材料來(lái)制備具有環(huán)境pH響應(yīng)的PVDF膜。環(huán)境響應(yīng)的膜材料在藥物釋放、傳感器、流量調(diào)節(jié)等領(lǐng)域有著重要運(yùn)用。我們使用了 PVDF-PtBA(聚偏氟乙烯-聚丙烯酸叔丁酯)作為前驅(qū)體,并通過(guò)非溶劑相分離方法來(lái)制備膜,之后使用三氟乙酸(TFA)來(lái)處理獲得我們需要的混雜有PVDF-PAA的PVDF膜。通過(guò)觀察膜的表面和截面的SEM圖像,可以看出膜表面的孔隨著PVDF-PAA嵌段共聚物摻雜量的增加,先增大后減小,膜的截面結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)指狀孔。通過(guò)紅外測(cè)試數(shù)據(jù)可以...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2水通量測(cè)試裝置??Figure?2.2?Illustration?of?the?water?permeation?cell??
?我們首先使用SEM來(lái)表征了膜的表面形態(tài)。不同PVDF-PAA含量的PVDF混合膜??的表面(A-D)和截面(E-H)的SEM圖如圖2.4所示。從截面來(lái)看,所有的膜都有非??常大的指狀孔,并隨著嵌段共聚物的摻雜量的增大。指狀孔的支撐壁截面有許多小孔,??14??
影響著膜的化學(xué)性質(zhì)?梢酝ㄟ^(guò)測(cè)試復(fù)合膜在不同pH情況下對(duì)銅離子的吸附能力來(lái)判??斷PAA鏈段離子化程度[56’59’6()]。在本研宄的最后一部分中,我們將展示?\1^-?^^/1>\1^??膜在不同pH下以及不同預(yù)處理后對(duì)銅離子的吸附能力,其結(jié)果如圖2.10所示。由于很??難讓?zhuān)ǎ海保保ǎ海保踩芤褐械模穑忍岣叩剑罚耙陨希ㄒ驗(yàn)樵趬A性較強(qiáng)的溶液中Cu會(huì)形成Cu(OH)2??沉淀),因而在圖2.10(C)中膜是預(yù)先浸泡在pH為13.1的溶液中,再放入pH為6.8??的銅離子溶液中的。從圖2.10?(A)和圖2.10?(C)中可以看出,純PVDF膜在所有的??不同pH環(huán)境下對(duì)銅離子都沒(méi)有吸附,而PVDF-PAA/PVDF膜在pH為1.0時(shí)對(duì)銅離子??也是沒(méi)有吸附的,但是隨著溶液中pH的提高,膜對(duì)銅離子吸附量不斷提高。在圖2.10??(B)中,我們展示了?50%PVDF-PAA/PVDF膜處于不同狀態(tài)的照片,(1)是在酸性條??件下,膜對(duì)銅離子沒(méi)有吸附,因此此時(shí)膜表面呈現(xiàn)淡黃色,和放入溶液之前沒(méi)有太多變??化(2)在pH為6.8時(shí),由于復(fù)合膜部分離子化,它會(huì)對(duì)溶液中的銅離子有配位作用,??對(duì)銅離子產(chǎn)生了吸附
本文編號(hào):3367710
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2水通量測(cè)試裝置??Figure?2.2?Illustration?of?the?water?permeation?cell??
?我們首先使用SEM來(lái)表征了膜的表面形態(tài)。不同PVDF-PAA含量的PVDF混合膜??的表面(A-D)和截面(E-H)的SEM圖如圖2.4所示。從截面來(lái)看,所有的膜都有非??常大的指狀孔,并隨著嵌段共聚物的摻雜量的增大。指狀孔的支撐壁截面有許多小孔,??14??
影響著膜的化學(xué)性質(zhì)?梢酝ㄟ^(guò)測(cè)試復(fù)合膜在不同pH情況下對(duì)銅離子的吸附能力來(lái)判??斷PAA鏈段離子化程度[56’59’6()]。在本研宄的最后一部分中,我們將展示?\1^-?^^/1>\1^??膜在不同pH下以及不同預(yù)處理后對(duì)銅離子的吸附能力,其結(jié)果如圖2.10所示。由于很??難讓?zhuān)ǎ海保保ǎ海保踩芤褐械模穑忍岣叩剑罚耙陨希ㄒ驗(yàn)樵趬A性較強(qiáng)的溶液中Cu會(huì)形成Cu(OH)2??沉淀),因而在圖2.10(C)中膜是預(yù)先浸泡在pH為13.1的溶液中,再放入pH為6.8??的銅離子溶液中的。從圖2.10?(A)和圖2.10?(C)中可以看出,純PVDF膜在所有的??不同pH環(huán)境下對(duì)銅離子都沒(méi)有吸附,而PVDF-PAA/PVDF膜在pH為1.0時(shí)對(duì)銅離子??也是沒(méi)有吸附的,但是隨著溶液中pH的提高,膜對(duì)銅離子吸附量不斷提高。在圖2.10??(B)中,我們展示了?50%PVDF-PAA/PVDF膜處于不同狀態(tài)的照片,(1)是在酸性條??件下,膜對(duì)銅離子沒(méi)有吸附,因此此時(shí)膜表面呈現(xiàn)淡黃色,和放入溶液之前沒(méi)有太多變??化(2)在pH為6.8時(shí),由于復(fù)合膜部分離子化,它會(huì)對(duì)溶液中的銅離子有配位作用,??對(duì)銅離子產(chǎn)生了吸附
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