本文關鍵詞：薄膜復合芳香聚酰胺正滲透膜制備與Click改性及性能研究

  更多相關文章： 正滲透 芳香聚酰胺復合膜 聚乙二醇單乙醚 點擊化學 內部濃差極化

【摘要】：正滲透技術(FO)被廣泛應用于工業(yè)、海水脫鹽、滅菌飲料藥物,等方面。芳香聚酰胺復合膜(TCF)是一種普遍使用的正滲透膜。然而,由于傳統(tǒng)復合薄膜的支撐層膜孔較大,親水性較差,會造成薄膜內部濃差極化(ICP)問題,降低了復合膜的抗污染性能和使用壽命。目前TCF的改性方法大多數(shù)為表面改性,包括物理和化學改性,其改性步驟繁雜,且效果并不能維持很久。聚乙二醇單甲醚(MPEG)由于具有良好的親水性和穩(wěn)定性,因此本研究采用點擊化學反應將MPEG引入鑄膜液,制備親水性優(yōu)良的芳香聚酰胺復合薄膜。本文主要通過點擊化學反應在制備芳香聚酰胺復合膜的同時進行改性,主要步驟包括:(1)一鍋法制備接有端炔基的MPEG(MPEG-CoCH);(2)聚砜(PSf)的氯亞甲基化反應制備(PSf-CH2Cl)和親核取代反應制備(PSf-CH2N3);(3)在Cu~Ⅰ催化條件下,通過點擊化學(Click Chemistry)制備接枝MPEG的PSf;(4)利用相轉化法制備含有MPEG-PSf的支撐層;(5)利用界面聚合在MPEG-PSf和PSf的混合支撐層表面制備芳香聚酰胺(PA)活性層。運用核磁共振(NMR),紅外光譜(FT-IR),掃描電鏡(SEM)和電子能譜(EDX)等表征手段,證明了TFC的成功制備和改性。并分別對TFC的支撐層做了孔隙率、純水通量的性能測試,對TFC在正滲透(FO)和反滲透(RO)中的純水通量、鹽的截留率性能進行了探究。結果表明:接枝了MPEG的PSf鑄膜液制備的支撐層親水性更強,并且隨著MPEG含量的增加,PSf膜通量呈上升趨勢;MPEG的分子量的最佳選擇是400 g/mol;在反滲透系統(tǒng)中,純水通量增加明顯,而鹽截留率變化不明顯;在正滲透系統(tǒng)中,純水通量和溶質通量顯著提高,支撐層結構參數(shù)S明顯減小。
【關鍵詞】：正滲透 芳香聚酰胺復合膜 聚乙二醇單乙醚 點擊化學 內部濃差極化
【學位授予單位】：安徽師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 研究背景10
• 1.2 正滲透技術綜述10-14
• 1.2.1 滲透壓和膜的運輸機理10-12
• 1.2.2 膜分離過程12-13
• 1.2.3 濃差極化13-14
• 1.3 芳香聚酰胺復合膜綜述14-18
• 1.3.1 不對稱膜結構14-15
• 1.3.2 芳香聚酰胺復合膜15-16
• 1.3.3 復合薄膜的制備16-17
• 1.3.4 氯對膜的影響17-18
• 1.4 研究現(xiàn)狀和課題的提出18-23
• 1.4.1 TFC研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4.2 聚乙二醇單乙醚簡介20-21
• 1.4.3 點擊化學21
• 1.4.4 課題的提出21-23
• 第二章 實驗原理和方法23-31
• 2.1 儀器及試劑23-25
• 2.1.1 儀器23-24
• 2.1.2 試劑24-25
• 2.2 復合薄膜支撐層的制備25-29
• 2.3 TFC活性層的制備29
• 2.4 本章小結29-31
• 第三章 芳香聚酰胺復合膜的表征與分析31-40
• 3.1 核磁共振波譜(NMR)31-34
• 3.2 掃描電鏡能譜儀(EDX)34-35
• 3.3 紅外光譜分析35-37
• 3.4 掃描電鏡SEM37-39
• 3.5 本章小結39-40
• 第四章 芳香聚酰胺復合膜的性能檢測與分析40-53
• 4.1 支撐層的性能檢測40-44
• 4.1.1 孔隙率(ε)40
• 4.1.2 支撐膜水通量測試40-44
• 4.2 TFC在反滲透裝置中的性能檢測44-47
• 4.2.1 反滲透裝置44
• 4.2.2 反滲透純水通量J_ω~RO和水滲透系數(shù) A44-45
• 4.2.3 反滲透鹽截留率R_S和鹽滲透系數(shù) B45-47
• 4.3 TFC在正滲透裝置中的性能檢測47-53
• 4.3.1 正滲透裝置(FO)47-48
• 4.3.2 正滲透純水通量48-49
• 4.3.3 正滲透溶質通量J_ω~FO49-51
• 4.3.4 TFC支撐層結構參數(shù)S51-52
• 4.3.5 本章小結52-53
• 第五章 結論與展望53-55
• 參考文獻55-59
• 附錄：研究生期間發(fā)表論文及獲獎情況59-60
• 致謝60-61

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 來常偉;孫瑩;楊洪;張雪勤;林保平;;通過“點擊化學”對石墨烯和氧化石墨烯進行功能化改性[J];化學學報;2013年09期

2 邱素艷;高森;林振宇;陳國南;;點擊化學最新進展[J];化學進展;2011年04期

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本文編號：882330