輻射接枝法改性聚醚砜超濾膜的研究
本文選題:聚醚砜 + 超濾膜; 參考:《華北水利水電大學》2016年碩士論文
【摘要】:我國的水資源不僅短缺,還面臨著污染的問題,對群眾的飲用水安全造成了威脅,尤其是基礎設施落后、水質較差的農村地區(qū)。膜分離技術具有優(yōu)良的性能,可以很好地對農村輕微污染水源和農業(yè)廢水進行處理,改善水質,保護環(huán)境,值得大力推廣應用。本文系統(tǒng)地闡述了影響聚醚砜超濾膜性能的因素,包括制膜環(huán)境、成膜組分、非成膜組分(溶劑和添加劑)、表面改性技術和膜的維護與保養(yǎng)。以聚醚砜(PES)為制膜材料,N-甲基吡咯烷酮(NMP)為溶劑,并研究了不同種類和濃度的添加劑對聚醚砜超濾膜結構和性能的影響規(guī)律。發(fā)現(xiàn)添加劑為PVP時,聚醚砜超濾膜的過濾性能最好,且添加劑濃度選取6%比較合適。采用輻照接枝法進行改性,會引起聚醚砜的降解,從而影響到成膜性能。為了盡量減少降解對聚醚砜超濾膜結構和性能的影響,本文研究了不同的輻照條件對聚醚砜分子量、鑄膜液旋轉粘度和超濾膜過濾性能的影響,并選擇10kGy、6h作為輻照接枝改性實驗的輻照條件。聚醚砜超濾膜的接枝單體選擇親水性強的N-乙烯基吡咯烷酮(NVP),污染物選擇牛血清蛋白溶液。并通過超濾膜的接觸角、孔隙率、接觸角、內部結構的掃描電鏡圖片和鑄膜液旋轉粘度等指標,對改性后的聚醚砜超濾膜的結構和性能進行分析和評價,發(fā)現(xiàn)改性后的聚醚砜超濾膜的親水性增強,內部結構變化不大,在截留率幾乎不變、通量略微有所下降的同時,抗污染能力大幅提高。改善聚醚砜超濾膜的抗污染能力,可以延長膜的使用壽命,減少使用成本,制備性能更加優(yōu)良的超濾膜,更好地改善污染水的水質,保障農村群眾的飲水安全。
[Abstract]:Water resources in China are not only short of water, but also face the problem of pollution, which poses a threat to the safety of drinking water for the masses, especially in the rural areas where the infrastructure is backward and the water quality is poor. Membrane separation technology has excellent performance and can be used to treat rural water sources and agricultural wastewater, improve water quality and protect environment. It is worth popularizing and applying. The factors affecting the performance of polyethersulfone ultrafiltration membrane are systematically described in this paper, including the preparation environment, film forming components, non-film forming components (solvents and additives), surface modification technology, and the maintenance and maintenance of membranes. Polyethersulfone (PES) was used as the membrane material, and the influence of additives on the structure and properties of polyethersulfone ultrafiltration membrane was studied. It was found that the polyethersulfone ultrafiltration membrane had the best filtration performance when the additive was PVP, and 6% additive concentration was suitable. The degradation of polyethersulfone (PES) was induced by irradiation grafting method, which affected the film forming performance. In order to minimize the effect of degradation on the structure and properties of polyethersulfone ultrafiltration membrane, the effects of different irradiation conditions on molecular weight of polyethersulfone, rotational viscosity of casting solution and filtration performance of ultrafiltration membrane were studied. At the same time, 10 kGy 6 h was chosen as the irradiation condition of the grafting modification experiment. The graft monomer of polyethersulfone ultrafiltration membrane was composed of N- vinyl pyrrolidone (NVP) and bovine serum protein (BSA). The structure and properties of modified polyethersulfone ultrafiltration membrane were analyzed and evaluated by the contact angle, porosity, contact angle, SEM picture of internal structure and rotational viscosity of casting solution. It was found that the hydrophilicity of the modified polyethersulfone ultrafiltration membrane was enhanced, the internal structure was not changed, the retention rate was almost unchanged, the flux was slightly decreased, and the anti-pollution ability was greatly improved. Improving the antifouling ability of polyethersulfone ultrafiltration membrane can prolong the service life of membrane, reduce the use cost, prepare ultrafiltration membrane with better performance, improve the water quality of polluted water and ensure the drinking water safety of rural people.
【學位授予單位】:華北水利水電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X52;X703
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本文編號:1924829
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