本文關(guān)鍵詞：納米無機(jī)粒子改性PVDF膜結(jié)構(gòu)與性能的研究

  更多相關(guān)文章： 聚偏氟乙烯 碳納米管 納米TiO_2 蒸汽相轉(zhuǎn)化 復(fù)合膜

【摘要】：聚偏氟乙烯(PVDF)膜因為其良好的化學(xué)性能,熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能,而被廣泛應(yīng)用。然而,由于PVDF本身疏水性較強,導(dǎo)致PVDF莫在使用過程中疏水性強,膜易被有機(jī)物污染,導(dǎo)致膜的水通量下降和使用壽命縮短,限制其廣泛應(yīng)用。另外,浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備的膜水通量低。為了提高PVDF莫的綜合性能,分別將無機(jī)納米粒子Ti02和MWCNTs引入PVDF復(fù)合膜中,通過蒸汽相轉(zhuǎn)化法(VIPS)法制備PVDF/無機(jī)納米粒子復(fù)合膜。這種改性方法制造工藝簡單,可以明顯的提高膜的性能。通過多種測試方法如掃描電子顯微鏡(FESEM)、孔徑分布、孔隙率、水通量、水接觸角、靜態(tài)蛋白吸附試驗和拉伸強力等分別研究不同添加量的TiO2和MWCNTs對PVDF形態(tài)結(jié)構(gòu)、滲透性能、抗污染性能和力學(xué)性能的影響。同時研究了不同溫度、濕度和PVDF濃度對復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)果摘要如下：PVDF成膜工藝會對膜結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響,測試結(jié)果表明,當(dāng)PVDF濃度為25wt%,溫度為50℃,濕度為80%時,PVDF/TiO2和PVDF/MWCNTs復(fù)合膜的性能最好。通過對PVDF/TiO2膜的測試,結(jié)果表明,當(dāng)Ti02含量為1%時,PVDF/TiO2膜的水通量、親水性、膜表面蛋白吸附量、孔徑分布和機(jī)械性能等性能明顯提高。通過FESEM測試結(jié)果可以看到,PVDF/TiO2 和 PVDF/MWCNTs兩種復(fù)合膜的表面均是由球狀顆粒結(jié)構(gòu)組成,并且球狀顆粒的尺寸都隨著TiO2 和 MWCNTs含量的增加而減小本文中,通過紅外光譜、廣角X-射線衍射(WXRD)、X-射線光電子能譜(XPS)、 FESEM和水接觸角等測試研究了PVDF濃度對PVDF/MWCNTs復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,PVDF/MWCNTs的水接觸角從143.6°下降到98.1°,結(jié)晶度卻從15.8%增加到23.8%。XPS分析結(jié)果表明大量的MWCNTs聚集在膜表面。通過FESEM對PVDF/MWCNTs復(fù)合膜形貌的觀察,發(fā)現(xiàn)PVDF/MWCNTs復(fù)合膜是由球狀顆粒組成,球狀顆粒尺寸隨著PVDF濃度的增加而減小。
【關(guān)鍵詞】：聚偏氟乙烯 碳納米管 納米TiO_2 蒸汽相轉(zhuǎn)化 復(fù)合膜
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.893
【目錄】：

• 學(xué)位論文主要創(chuàng)新點3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 膜的基本概述9-12
• 1.1.1 膜的定義及分類9
• 1.1.2 膜材料的選擇9-10
• 1.1.3 膜分離技術(shù)的發(fā)展史10-12
• 1.2 聚偏氟乙烯(PVDF)膜研究進(jìn)展12-14
• 1.2.1 PVDF材料的特性12
• 1.2.2 PVDF膜的制備方法12-14
• 1.3 無機(jī)納米粒子改性PVDF膜的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 碳納米管(CNTs)改性PVDF膜及其應(yīng)用14-15
• 1.3.2 二氧化鈦(TiO_2)改性PVDF膜及其應(yīng)用15-16
• 1.3.3 其他無機(jī)粒子改性PVDF膜及其應(yīng)用16-17
• 1.4 課題研究的目的和意義17
• 1.5 課題研究的內(nèi)容17-19
• 第二章 實驗材料及測試方法19-27
• 2.1 實驗原料及試劑19
• 2.2 實驗儀器19-20
• 2.3 膜結(jié)構(gòu)與性能表征方法20-27
• 2.3.1 水通量測試20-21
• 2.3.2 力學(xué)性能測試21
• 2.3.3 親水性測試21-22
• 2.3.4 膜孔隙率測試22
• 2.3.5 膜抗污染性測試22-23
• 2.3.6 X-射線光電子能譜分析23-24
• 2.3.7 掃描電子顯微鏡24
• 2.3.8 膜的孔徑分布測試24
• 2.3.9 X射線衍射儀(XRD)24-25
• 2.3.10 鑄膜液流變行為測試25-27
• 第三章 TIO_2納米無機(jī)粒子改性PVDF膜的制備與研究27-43
• 3.1 PVDF/TIO_2復(fù)合膜的制備過程27
• 3.2 結(jié)果與討論27-40
• 3.2.1 TiO_2含量對PVDF/TiO_2復(fù)合平板膜結(jié)構(gòu)與性能的影響27-32
• 3.2.2 溫度對PVDF/TiO_2復(fù)合平板膜結(jié)構(gòu)與性能的影響32-36
• 3.2.3 相對濕度對PVDF/TiO_2復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和性能的影響36-40
• 3.3 本章小結(jié)40-43
• 第四章 MWCNTS改性PVDF膜的制備與研究43-63
• 4.1 PVDF/MWCNTs復(fù)合膜的制備過程43
• 4.2 結(jié)果與討論43-62
• 4.2.1 溫度對PVDF/MWCNTs復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和性能的影響43-48
• 4.2.2 相對濕度對PVDF/MWCNTs復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和性能的影響48-53
• 4.2.3 MWCNTs含量對PVDF/MWCNTs復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和性能的影響53-57
• 4.2.4 PVDF濃度對PVDF/MWCNTs復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和性能的影響57-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 第五章 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 發(fā)表論文和參加科研情況69-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄒本雪;張雄福;劉海鷗;王同華;王金渠;王安杰;;新型炭基-沸石復(fù)合膜材料的合成研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代化工;2005年S1期

2 武春瑞;張守海;楊大令;蹇錫高;;耐高溫復(fù)合膜的制備及在廢水處理中的嘗試[J];高分子材料科學(xué)與工程;2007年01期

3 康啟來;;復(fù)合膜檢測的取樣技巧[J];印刷世界;2007年02期

4 蘭俊杰;馬鶯;;高直鏈玉米淀粉基復(fù)合膜的制備[J];高分子材料科學(xué)與工程;2008年12期

5 王振成;張海濱;金偉;;炭/硅復(fù)合膜的制備與表征[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2008年04期

6 李新利;蔣煒;梁斌;;鈀銅復(fù)合膜透氫性和穩(wěn)定性研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2008年07期

7 邱增英;鐘世安;;煙酸分子印跡復(fù)合膜的制備及其分離性能研究[J];化學(xué)學(xué)報;2010年03期

8 李小瑞;沈一丁;李剛輝;賴小娟;;疏水化淀粉基復(fù)合膜的制備及性能[J];高分子材料科學(xué)與工程;2010年05期

9 毛慶輝;毛志平;;酚酞型聚芳醚砜/蛭石復(fù)合膜的制備與性能[J];東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年05期

10 何群華;;堿醇體系下鋁塑復(fù)合膜的鋁塑分離研究[J];廣州化工;2010年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邱禮平;資名揚;胡碧君;溫其標(biāo);;天然高分子復(fù)合膜的制備及性能研究[A];“食品加工與安全”學(xué)術(shù)研討會暨2010年廣東省食品學(xué)會年會論文集[C];2010年

2 劉富;左丹英;操建華;朱寶庫;徐又一;;有機(jī)/無機(jī)支撐復(fù)合膜的制備與應(yīng)用[A];第五屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集Ⅲ[C];2004年

3 劉慶嶺;王同華;張志國;梁長海;郭洪臣;邱介山;曹義鳴;;新型炭/T型分子篩復(fù)合膜材料的設(shè)計、制備及應(yīng)用[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（7）[C];2007年

4 李安武;熊國興;谷景華;鄭祿彬;;金屬陶瓷復(fù)合膜的制備[A];第二屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

5 范曉丹;張襄楷;徐廷獻(xiàn);;煙氣脫硫用γ-Al_2O_3復(fù)合膜的制備與表征[A];第二屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報告會論文集[C];2005年

6 雷啟福;鐘世安;杜邵龍;彭密軍;周春山;;分子印跡復(fù)合膜的合成及其拆分性能研究[A];第二屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報告會論文集[C];2005年

7 朱丹;徐海生;王斌;楊昌正;;氧化鋁-高分子多孔復(fù)合膜[A];第三屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1998年

8 許振良;;分子印跡復(fù)合膜制備及其手性藥物分離的研究[A];第五屆全國醫(yī)藥行業(yè)膜分離技術(shù)應(yīng)用研討會論文集[C];2012年

9 苗睿瑛;方勇;唐玲;李建玲;王新東;;直接甲醇燃料電池用離子液體復(fù)合膜的制備及性能研究[A];第二十八屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

10 宋玉軍;孫斌;孫本惠;亨利·勞倫斯;;用界面聚合法制備結(jié)構(gòu)與性能可控的超薄復(fù)合膜的成膜機(jī)理(英文)[A];第二屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報告會論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鋁包;復(fù)合膜在我國醫(yī)藥軟包裝中的應(yīng)用[N];中國包裝報;2005年

2 孫志明;復(fù)合膜質(zhì)量控制[N];中國包裝報;2008年

3 林其水;復(fù)合膜生產(chǎn)中兩種常見問題的分析處理[N];中國包裝報;2008年

4 羅小明;2010軟包裝復(fù)合膜加工技術(shù)交流會在庵埠結(jié)束[N];中國包裝報;2010年

5 孫平;生產(chǎn)復(fù)合膜應(yīng)關(guān)注環(huán)保[N];中國包裝報;2003年

6 鞏海江 趙佩星 鹿曉紅;廣生藥用鋁箔復(fù)合膜項目昨日竣工投產(chǎn)[N];晉中日報;2010年

7 科訊;藥品包裝用復(fù)合膜的發(fā)展趨勢[N];中國包裝報;2003年

8 川文;復(fù)合膜生產(chǎn)工藝日趨完善[N];中國包裝報;2004年

9 李;山東全面推行食鹽復(fù)合膜小包裝[N];中國包裝報;2002年

10 曉英;藥品包裝的機(jī)器視覺檢測技術(shù)[N];中國包裝報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 葉會見;TDPA改性BaTiO_3/PVDF介電復(fù)合材料的儲能及電子輻照損傷行為[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 董峰;基于果蔬包裝的納米纖維素/殼聚糖復(fù)合膜的制備、性能及應(yīng)用[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

3 林志峰;無機(jī)及有機(jī)材料復(fù)合膜對碳鋼腐蝕行為的影響[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2011年

4 武春瑞;雜萘聯(lián)苯聚醚酰胺超濾膜及其復(fù)合膜的研究[D];大連理工大學(xué);2006年

5 張宇峰;超低壓高通量聚哌嗪均苯三甲酰胺/聚砜納濾復(fù)合膜的研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2004年

6 魏菊;雜萘聯(lián)苯聚醚砜酮超濾膜及其復(fù)合膜的研究[D];大連理工大學(xué);2007年

7 馬靜;生物粘合啟發(fā)下滲透蒸發(fā)復(fù)合膜的制備與酯化反應(yīng)強化[D];天津大學(xué);2010年

8 王明明;抗氧化耐酸分離CO_2膜制備及性能研究[D];天津大學(xué);2012年

9 劉安然;導(dǎo)電高分子復(fù)合膜材料及其電化學(xué)器件[D];清華大學(xué);2012年

10 王樞;抗污染油水分離復(fù)合膜制備及分離性能研究[D];四川大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 閆美玲;無水磷酸法制備納米纖維素及乙�；男訹D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

2 吳艷;聚乳酸/聚己內(nèi)酯/百里香酚復(fù)合膜的制備與性能研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 劉瑞麟;納米TiO_2/Ag~+/殼聚糖膜制備及保鮮性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

4 張華超;殼聚糖/牛蒡提取液復(fù)合膜制備及應(yīng)用[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

5 朱軍勇;高通量、耐污染荷電納濾復(fù)合膜制備及其脫鹽性能研究[D];鄭州大學(xué);2015年

6 林長生;SiO_2/Al_2O_3/PET復(fù)合膜的制備及其透濕性能研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

7 金玉家;具有“三明治”結(jié)構(gòu)的TS-1-Pd復(fù)合膜的制備及性能研究[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

8 顧佳麗;氧化錳/PTFE中空纖維復(fù)合膜的制備和催化性能[D];浙江理工大學(xué);2016年

9 周綢繆;PIP/TMC復(fù)合膜表面接枝親水性小分子及其性能研究[D];浙江理工大學(xué);2016年

10 李悅瑋;聚丙烯腈納米纖維復(fù)合膜的制備及其力學(xué)性能研究[D];浙江理工大學(xué);2016年

，

本文編號：569127