本文選題：仿生 + 納濾膜��； 參考：《天津大學》2015年博士論文

【摘要】：以解決納濾膜分離過程中的膜污染和提高膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性為主要目標,基于對超親水抗污染表面(細胞膜)、低表面能自清潔表面(荷葉)和貽貝粘合蛋白的認識,理性設(shè)計成膜材料,優(yōu)化組合制膜方法(界面聚合法、仿生粘合法、表面接枝法等),實現(xiàn)抗污染、強穩(wěn)定性納濾膜的仿生制備及性能強化。主要研究內(nèi)容總結(jié)如下:首先,設(shè)計合成了具有含胺段和含氟段兩段結(jié)構(gòu)的含氟多元胺(FPA),并以其為水相單體采用界面聚合法制備抗污染納濾膜。含氟多元胺具有兩個功能:第一,含胺段能與均苯三甲酰氯(TMC)發(fā)生界面聚合反應(yīng)獲得致密活性層,賦予納濾膜優(yōu)良的分離性能;第二,含氟段能優(yōu)化納濾膜表面組成,賦予納濾膜良好的抗污染性能。FPA-TMC/PES納濾膜具有優(yōu)異的抗污染性,過濾BSA水溶液時通量恢復率可達99.8%,通量衰減率為9.1%。其次,受自然界超親水抗污染表面(細胞膜)與低表面能自清潔表面(荷葉)啟發(fā),在界面聚合法所制親水納濾膜表面分別接枝含氟多元胺(FPA)與甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBM),制備了含親水區(qū)和低表面能微區(qū)的納濾膜。親水區(qū)具“污染抵御”作用,低表面能微區(qū)具“污染驅(qū)除”作用,兩種作用的協(xié)同賦予膜以高通量恢復和低通量衰減特性。F3-PA/PES納濾膜過濾BSA水溶液時通量恢復率可達99.4%,通量衰減率為8.8%。再次,利用仿生粘合法和界面聚合法制備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性納濾膜。通過多巴胺自聚反應(yīng)修飾PES支撐層,在修飾后的支撐層上采用哌嗪(PIP)與TMC間的界面聚合反應(yīng)復合一層活性層�；诰鄱喟桶返姆翘禺愋詮娬澈献饔�,在支撐層與活性層間構(gòu)建共價鍵和強非共價鍵連接,兩層間多重作用改善了納濾膜的界面相容性,增強了膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。PA/PDA-PES納濾膜經(jīng)乙醇浸泡15 d后,水通量幾乎不變,鹽截留率變化率小于5.0%。最后,提出了仿生粘合法制備抗污染納濾膜。通過多巴胺的快速自聚反應(yīng)在支撐層表面復合一層超薄聚多巴胺層,利用聚多巴胺層表面自身的反應(yīng)位點實施二次反應(yīng)接枝含氟多元胺(FPA),制備出抗污染、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性納濾膜。親水聚多巴胺區(qū)和含氟低表面能區(qū)賦予膜良好的抗污染性能,聚多巴胺強粘合特性增強了膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。F3-PDA/PES納濾膜過濾BSA水溶液時通量恢復率可達94.5%,通量衰減率為12.7%。乙醇浸泡144 h后,F3-PDA/PES納濾膜的水通量和截留率僅有小范圍波動。
[Abstract]:In order to solve the membrane fouling and improve the stability of membrane structure in the separation process of nanofiltration membrane , the membrane was prepared by interfacial polymerization method ( interfacial polymerization method , bionic adhesive method , surface grafting method , etc . ) .
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ051.893

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本文編號：1984484