膜蒸餾是一種新型膜分離技術(shù),在海水淡化、高鹽廢水處理等方面有著巨大的應(yīng)用前景。膜蒸餾過(guò)程中普遍存在疏水膜材料的潤(rùn)濕和污染問(wèn)題,同時(shí)可用于膜蒸餾過(guò)程的膜材料又非常有限,這些都限制了膜蒸餾技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展。本文首先通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備得到親水性聚乙烯醇（PVA）納米纖維膜,然后通過(guò)交聯(lián)、硅烷偶聯(lián)、巰基-烯點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)的手段,成功制備出超疏水PVA膜,提供了一種從親水材料制備疏水膜材料的思路,拓展了膜蒸餾膜材料來(lái)源;此外,首次將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）和表面能極低的含氟聚倍半硅氧烷（F-POSS）進(jìn)行混合靜電紡絲制備得到具有雙疏性能的復(fù)合膜,提高了抗?jié)櫇衲芰涂刮廴灸芰�。主要研究結(jié)果如下:（1）將親水性SiO2納米顆粒分散在PVA水溶液中,通過(guò)靜電紡絲法制備得到Si02摻雜的PVA納米纖維膜,然后經(jīng)過(guò)多步化學(xué)改性得到超疏水的PVA膜（F-PVA）。研究發(fā)現(xiàn),由于納米顆粒的引入,Si02納米顆粒在纖維表面發(fā)生團(tuán)聚,構(gòu)筑了具有多級(jí)粗糙結(jié)構(gòu)的納米纖維。化學(xué)改性對(duì)膜的表面成分和表面潤(rùn)濕性影響大,改性后的F-PVA膜表面的F的含量和CF3官能團(tuán)含量顯著增加,膜表面的疏水性提高,水... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 膜蒸餾技術(shù)簡(jiǎn)術(shù)
        1.1.1 膜蒸餾技術(shù)原理和特點(diǎn)
        1.1.2 膜蒸餾的分類
        1.1.3 膜蒸餾的應(yīng)用進(jìn)展
    1.2 膜蒸餾膜
        1.2.1 膜蒸餾膜的特點(diǎn)
        1.2.2 膜蒸餾膜材料
        1.2.3 常見(jiàn)制膜工藝
    1.3 靜電紡絲制備膜蒸餾膜材料
        1.3.1 靜電紡絲工藝
        1.3.2 靜電紡絲的影響參數(shù)
        1.3.3 膜蒸餾用靜電紡絲纖維膜
    1.4 超疏/雙疏膜蒸餾膜研究進(jìn)展
        1.4.1 靜電紡絲法
        1.4.2 表面涂覆法
        1.4.3 化學(xué)改性法
    1.5 點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)
    1.6 本論文研究?jī)?nèi)容
第2章 超疏水PVA納米纖維膜的制備及膜蒸餾性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備
        2.2.2 靜電紡絲PVA納米纖維膜的制備
        2.2.3 PVA納米纖維膜的表面疏水改性
    2.3 膜的表征
        2.3.1 膜的形貌和結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 膜的表面成分表征
        2.3.3 膜的水穿透壓力
        2.3.4 接觸角滾動(dòng)角測(cè)試
        2.3.5 DCMD脫鹽性能測(cè)試
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.4.1 改性前后PVA膜的形貌結(jié)構(gòu)分析
        2.4.2 改性前后PVA膜的表面成分分析
        2.4.3 改性后膜的疏水性和耐化學(xué)性分析
        2.4.4 DCMD脫鹽性能測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
第3章 F-POSS雙疏復(fù)合膜的制備及雙疏特性影響因素研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 聚倍半硅氧烷(F-POSS)的合成
        3.2.2 F-POSS/PVDF-HFP復(fù)合膜的制備
    3.3 表征方法
        3.3.1 紡絲溶液粘度測(cè)試
        3.3.2 膜的形貌和結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 膜的表面成分
        3.3.4 水穿透壓力
        3.3.5 接觸角及滾動(dòng)角測(cè)試
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.4.1 F-POSS的合成與表征
        3.4.2 復(fù)合膜的形貌結(jié)構(gòu)和成分分析
        3.4.3 復(fù)合膜的疏水特性
        3.4.4 后處理工藝對(duì)膜表面的影響
        3.4.5 雙疏膜的耐化學(xué)性和機(jī)械穩(wěn)定性分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 雙疏復(fù)合膜在DCMD中的行為研究和潤(rùn)濕機(jī)理分析
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分和XDLVO理論計(jì)算
        4.2.1 DCMD脫鹽性能測(cè)試
        4.2.2 XDLVO理論計(jì)算
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 基膜與雙疏復(fù)合膜在DCMD中的對(duì)比
        4.3.2 雙疏表面與污染物之間作用力分析
        4.3.3 膜表面的潤(rùn)濕和污染現(xiàn)象
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]NIPS法聚偏氟乙烯超濾膜的制備與應(yīng)用[J]. 呂曉龍,武春瑞,張昊,趙麗華.  中國(guó)工程科學(xué). 2014(12)
[4]鼓氣強(qiáng)化循環(huán)氣掃式膜蒸餾過(guò)程研究[J]. 高薇,于文靜,武春瑞,呂曉龍.  水處理技術(shù). 2011(03)
[5]膜蒸餾技術(shù)最新研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王許云,張林,陳歡林.  化工進(jìn)展. 2007(02)
[6]膜蒸餾法對(duì)含甲醇廢水的處理實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉金生.  特種油氣藏. 2003(04)



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