發(fā)布時間：2018-03-30 11:26

  本文選題：等離子體改性　切入點(diǎn)：接觸角測定裝置　出處：《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：顆粒及膠體物質(zhì)在膜表面的吸附被認(rèn)為是膜污染的主要成因之一,膜表面的熱力學(xué)性質(zhì)嚴(yán)重影響著膜的吸附性能。本文運(yùn)用Acid-Base Approach和Extened Young equation理論計(jì)算等離子體改性膜和原膜的表面能參數(shù),利用XDLVO理論定量分析等離子體改性膜和原膜在BSA溶液和MBR反應(yīng)器中污染過程中的界面相互作用,探究不同改性條件對膜污染的影響,以及三種界面作用在膜污染中所起的作用。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:(1)采用僅等離子體改性法、混合等離子體化學(xué)沉積改性法和等離子體氣相接枝改性法三種條件對原膜進(jìn)行改性。FT-IR分析表明:膜經(jīng)等離子體改性處理后,由PVDF膜本底材料產(chǎn)生的伸縮振動峰仍然存在;混合等離子體化學(xué)沉積改性后等表面成功接枝了AA單體,等離子體氣相接枝改性后膜表面成功接枝了-COOH基團(tuán);SEM圖片分析表明,與原膜相比,經(jīng)等離子體處理后的膜表面出現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu),粗糙度增加,膜表面的孔隙率降低;改性膜和原膜的Zeta電位均為負(fù)值,除僅等離子體改性膜以外,其他改性膜的Zeta電位絕對值均比原膜的大。(2)采用自制中空纖維膜接觸角測定裝置測定改性膜和原膜在二碘甲烷、甲酰胺和水中的膜面接觸角,H2-t都呈現(xiàn)很好的線性關(guān)系,R2均在0.99以上,本實(shí)驗(yàn)中自制的中空纖維膜接觸角測定裝置能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求。在三種指針溶液中改性膜接觸角均小于原膜的。(3)改性膜和原膜的表面張力組成中色散力γLW在占主要部分,路易斯酸性力γ+明顯小于色散力γLW和路易斯堿性力γ-。所有改性膜的色散力γLW均大于原膜的,在13-18m N/m2之間;路易斯酸性力γ+,較小且變化不大;不同膜之間的路易斯堿性力γ-相差較大;所有膜的?Gsws TOT均為負(fù)值,但僅等離子體改性膜和混合等離子體化學(xué)沉積膜的?Gsws TOT大于原膜的,表明經(jīng)僅等離子體和混合等離子體化學(xué)沉積改性后膜表面的親水性增加。(4)在膜-BSA污染實(shí)驗(yàn)中,總的界面作用能?Gmlp TOT與?Gmlp AB的變化規(guī)律一致,極性力作用能是影響膜在BSA溶液中污染的主要因素。經(jīng)僅等離子體和混合等離子體化學(xué)沉積改性后,可以有效降低膜在BSA溶液中的吸附性污染。水力反清洗后,膜組件的通量恢復(fù)率均在69%以上。(5)在MBR系統(tǒng)中,總的界面作用能?Gmlp TOT表現(xiàn)為促進(jìn)膜污染與?Gmlp AB的變化規(guī)律一致,極性力作用能是影響膜在MBR系統(tǒng)中污染的主要因素。靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中,僅等離子體改性膜和混合等離子體化學(xué)沉積改性膜的RirfRt?的比值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原膜的,經(jīng)僅等離子體和混合等離子體化學(xué)沉積改性后,可以有效降低膜在MBR中的吸附污染。長期運(yùn)行實(shí)驗(yàn)中,通量衰減率大小次序依次為:僅等離子體改性膜混合等離子體化學(xué)沉積改性膜等離子體氣相接枝改性膜原膜。水力反沖洗之后,膜組件的通量恢復(fù)率均在55%以上。(6)膜在BSA和MBR反應(yīng)器中的污染趨勢與XDLVO理論預(yù)測的的結(jié)果一致,說明XDLVO理論可以用來預(yù)測膜在不同污染物質(zhì)中的污染趨勢,采用本實(shí)驗(yàn)中自制的中空纖維膜接觸角裝置測定得到的膜面接觸角能夠準(zhǔn)確反映膜改性前后表面熱力學(xué)性質(zhì)的變化情況。
[Abstract]:In this paper , the surface energy parameters of the modified membrane and the original membrane were calculated by using the acid - base approach and the surface energy parameters of the original membrane . The results showed that : ( 1 ) The surface energy of the modified membrane and the original membrane was much smaller than that of the original membrane . ( 4 ) In the experiment of membrane - BSA pollution , the total interfacial action can be consistent with the changing law of the membrane in the solution of BSA by the chemical deposition modification of plasma and mixed plasma . In the experiment of static adsorption , the flux recovery rate of membrane module is more than 55 % .

【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1685717