本文選題：納濾 + PEO　； 參考：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：納濾(nanofiltration,NF)作為一種壓力驅(qū)動(dòng)膜過程,近幾十年受到人們廣泛關(guān)注。但是膜污染尤其是不可逆污染嚴(yán)重限制納濾膜的應(yīng)用,而抗污染膜的制備是解決膜污染的關(guān)鍵。含有醚鍵的親水性材料以其獨(dú)有的抗污染特性被廣泛應(yīng)用于膜分離領(lǐng)域,本文具體的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下。以聚砜(PSf)作為支撐膜材料,以O(shè),O'-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇(Jeffamine)和均苯三甲酰氯(TMC)分別作為水相、油相反應(yīng)單體,界面聚合合成Jeffamine-TMC復(fù)合膜。通過傅里葉紅外(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電鏡(SEM)、接觸角等測(cè)試對(duì)膜進(jìn)行了表征,并探索Jeffamine分子量、水相pH、反應(yīng)時(shí)間、水/油相濃度、后處理包括加熱時(shí)間和加熱溫度等因素對(duì)復(fù)合膜滲透分離性能的影響。在一定條件下,復(fù)合膜對(duì)硫酸鎂截留率達(dá)到45%,通量50 L/m2/h,分離性能還有待提高,通過牛血清蛋白(BSA)和腐殖酸(HA)污染測(cè)試,發(fā)現(xiàn)抗污染效果不佳。為了提高復(fù)合膜分離效果,改變聚砜基膜質(zhì)量分?jǐn)?shù),探索基膜對(duì)Jeffamine-TMC滲透分離性能影響,另一方面,在界面聚合水相單體中摻入其他類型水相單體,哌嗪、間苯二胺及三(2-氨基乙基)胺三種單體,得到Jeff/PIP-TMC、Jeff/MPD-TMC 及 Jeff/TAEA-TMC 復(fù)合膜,可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于三種復(fù)合膜Jeffamine相對(duì)含量的降低都會(huì)引起復(fù)合膜分離性能的提高,通量的減少。為提高抗污性能,利用初生態(tài)復(fù)合膜膜表面未反應(yīng)的酰氯基團(tuán)以及水解生成的羧基基團(tuán),二次界面聚合構(gòu)建雙層PEO結(jié)構(gòu)。界面聚合后復(fù)合膜表面形態(tài)發(fā)生變化,粗糙度增加,Zeta電位測(cè)試及靜態(tài)水接觸角測(cè)試表明PEO活性層負(fù)電荷性減弱、親水性能提高,截留和污染實(shí)驗(yàn)表明二次界面聚合對(duì)復(fù)合膜滲透分離性能影響不大,提高了復(fù)合膜的抗污染性能。
[Abstract]:Nanofiltration NF (NF) as a pressure-driven membrane process has attracted much attention in recent decades. However, membrane fouling, especially irreversible fouling, severely limits the application of nanofiltration membrane, and the preparation of antifouling membrane is the key to solve membrane fouling. Hydrophilic materials containing ether bonds are widely used in membrane separation due to their unique antifouling properties. The specific research contents and results are as follows. The Jeffamine-TMC composite membranes were synthesized by interfacial polymerization of polysulfone (PSF) as the supporting membrane material, and the Jeffamine-TMC composite membranes were synthesized by interfacial polymerization, respectively, using the polypropanediol-block-poly (ethylene glycol)-block-poly (propylene glycol)-Jeffamine- poly (propylene glycol) and tribenzoyl chloride (TMC) as the water phase and the oil phase reactive monomers, respectively. The films were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM) and contact angle. The molecular weight of Jeffamine, pH of water phase, reaction time and concentration of water / oil phase were investigated. The effects of heating time and heating temperature on the permeation performance of the composite membrane were studied. Under certain conditions, the retention rate of magnesium sulfate reached 45%, the flux was 50 L / m ~ 2 / h, and the separation performance still needed to be improved. Through the tests of bovine serum protein (BSA) and humic acid (HA) pollution, it was found that the anti-pollution effect was not good. In order to improve the separation effect of composite membrane, change the mass fraction of polysulfone base membrane and explore the effect of base membrane on the permeability separation of Jeffamine-TMC, on the other hand, other kinds of aqueous monomer, piperazine, were added into the interfacial polymerized aqueous monomer. Jeff / PIP-TMC / Jeff / MPD-TMC and Jeff/TAEA-TMC composite membranes were obtained from three monomers of m-phenylenediamine and tri-2-aminoethyl) amine. It was found that the decrease of relative content of Jeffamine in the three kinds of composite membranes would increase the separation performance and decrease the flux of the composite membranes. In order to improve the anti-fouling property, the two-layer PEO structure was prepared by secondary interfacial polymerization using unreacted acyl chloride groups and carboxyl groups generated by hydrolysis on the surface of the primary ecological composite membrane. After interfacial polymerization, the surface morphology of the composite film changed, the roughness increased, the Zeta potential and the static water contact angle test showed that the negative charge of the PEO active layer was weakened, and the hydrophilicity of the active layer was improved. The retention and fouling experiments showed that the secondary interfacial polymerization had little effect on the permeation and separation performance of the composite membrane, and the anti-fouling performance of the composite membrane was improved.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ051.893

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本文編號(hào)：1979369