【摘要】：分離膜作為膜材料的一個重要分支在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中體現(xiàn)了重要的價值。高分子分離膜因其簡單的制備方法、低能耗處理過程、高效的分離效率受到廣大研究者們的關(guān)注。本文主要研究了以引發(fā)式化學(xué)氣相沉積的方法制備多功能性的高分子薄膜及其在分離膜中的應(yīng)用。探索了不同組分的薄膜材料對膜基結(jié)合力、薄膜穩(wěn)定性、表面功能性的影響。制備了親水性的表面以及對其應(yīng)用展開了研究。具體內(nèi)如下:1.氣相法成功制備出官能團異氰酸酯基(-NCO)化學(xué)計量可控的聚甲基丙烯酸異氰基乙酯(PIEM)。并以PIEM為底部粘結(jié)劑和交聯(lián)劑,PIEM中含有非常活潑的官能團-NCO能夠通過界面化學(xué)反應(yīng)提高薄膜與基底間的結(jié)合力,以IEM與甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)以一定的比例共聚作為中間穩(wěn)定的交聯(lián)層,再在表面上接枝很薄的一層(聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯(PHEMA),使其能夠更大化其親水性。并對羊毛、PVDF膜表面進行改性能夠?qū)崿F(xiàn)薄膜超穩(wěn)定性和超親水/水下超疏油性質(zhì),并探索了改性后羊毛、PVDF膜的油水分離性能。改性后的羊毛能夠成功地分離不同的油水混合物并且分離效率都在99.99%以上且通量高達46000Lm~(-2)h~(-1),且重復(fù)分離100次之后分離效率依然能夠保持在99.99%以上。改性后的羊毛在水洗滌100個周期之后仍然能保持99.99%以上的分離效率,通過砂紙表面摩擦150個周期后,分離效率依然達到99.98%。改性過后的PVDF膜能夠成功分離甲苯水乳化液,且分離效率達到99.6%,在無外界加壓的條件下水通量到達2700 Lm~(-2)h~(-1)。重復(fù)30個周期之后分離效率和通量并未減小很大。2,以商業(yè)的微孔PVDF膜為基底材料,以丙烯酸乙二醇酯(EGDA)為交聯(lián)劑,乙烯基吡絡(luò)烷酮(VP)為親水性功能劑,設(shè)計為底部為PEGDA的均聚物,中間層為一定交聯(lián)度的聚乙烯基吡絡(luò)烷酮-丙烯酸乙二醇酯的共聚物P(EGDA-co-VP),表面接枝很薄的一層聚乙烯基吡絡(luò)烷酮(PVP)。通過親水性鍍層修飾過后的PVDF表面靜態(tài)接觸角為0°,且對4種不同的油(菜油、甲苯、正己烷、柴油)都實現(xiàn)了水下超疏油,水下油接觸角都在155°以上。該膜能夠高效地分離4種油的水包油乳化液,在壓力為0.1Mpa的作用下,分離甲苯水(體積比1:50)乳化液水通量達2780 Lm~(-2)h~(-1),分離效率高達99.8%。在重復(fù)分離20次之后,簡單清洗過后依然能夠保持較高的通量。分別在pH=0和pH=14的水中浸泡2h、煮沸2h、超聲2h后依然能夠保持99%的甲苯水乳化液分離效率,且通量依然保持在2500 Lm~(-2)h~(-1)以上。同時改性后的PVDF膜具有很好的抗生物吸附性能。
【圖文】：

分離技術(shù)概述分離技術(shù)的應(yīng)用分離技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同組分的分離其更本原理在于膜對不同的組分具有由于膜與不同組分的界面、膜孔徑尺寸阻隔、界面物理化學(xué)效應(yīng)等作用組分通過（富集）而阻礙另外一種或者多種組分通過（脫離）的效果從作用。通常膜分離技術(shù)按膜材料的分離機理和適用范圍可以分為微濾膜濾膜、反滲透膜、離子交換膜和其他的分離膜，由于這些分離膜的分離介質(zhì)不同因此各自的應(yīng)用方向也不同（圖一）。

1.2 油水分離技術(shù)概述水是生命的起源，萬物的生長都離不開水。地球雖然也被稱為一個水球，然而地球上大部分的水都是海水，也就是咸水，不能直接被人類飲用，，地球上的淡水資源極其匱乏，特別是能被人類直接飲用的淡水。現(xiàn)如今全世界都有很多的人因缺水而死亡，有很多的動植物因缺水而死亡。專家估計，到 2025 年世界缺水人口將超過 25 億。我國的淡水資源總量為 28000 億立方米，占全球水資源的 6%，但是，我國的人均水資源量只有 2300 立方米，僅為世界平均水平的 1/4，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。然而在這樣一個嚴峻的條件下面水污染的問題還是廣泛存在的，其中最主要以石油泄漏(a)、工業(yè)含油廢水排放(b)、生活含油污水(c)為主。因此如何高效的利用好水資源和有效地處理含油廢水，實現(xiàn)資源的回收利用和環(huán)境美化至關(guān)重要。在需要了解如何能高效地分離這些油水混合物之前我們需要對油水混合有一個仔細的認識。
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ051.893

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 李思凡;王新洋;李萍;;吸附法處理含油廢水的研究進展[J];當(dāng)代化工;2014年01期

2 池明霞;劉明華;李菁婧;;一種改性淀粉除油絮凝劑處理含油廢水的研究[J];福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年02期

3 劉有智;谷磊;申紅艷;高t

本文編號：2670541