發(fā)布時間：2020-06-13 07:16

【摘要】：目前,超濾膜在水工業(yè)、化學工業(yè)、制藥工業(yè)和食品工業(yè)等諸多領域廣泛應用。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)這類通用型熱塑性聚合物,有極好的抗沖擊強度,尺寸穩(wěn)定性好,耐磨性、抗化學藥品性和機械性能好的特點,具有常規(guī)有機膜材的綜合性能,因此是極佳的超濾膜材料。本文以ABS為超濾膜材,單晶硅Si作為致孔劑,KOH溶液作為刻蝕劑,采用相轉化和化學刻蝕技術相結合的方法來制備超濾膜。通過紅外光譜排除了刻蝕液對ABS材料化學結構的影響。并利用EDS元素分析檢測出KOH溶液能將單晶硅Si從ABS超濾膜中完全移除。通過SEM掃描電鏡觀察到由于各向異性收縮而制備出的膜孔尺寸遠遠小于單晶硅Si本身粒徑大小。此外,本實驗有兩種方式制備超濾膜孔:即單晶硅Si本身和KOH與單晶硅Si生成的H_2制備出的小于200 nm的膜孔。而單晶硅本身制備出的膜孔大大提高了ABS超濾膜的純水通量及孔隙率,H_2制備出的膜孔提高了超濾膜的截留性能。質(zhì)量分數(shù)為25wt%ABS且添加50μm的單晶硅Si制備出的超濾膜有良好的綜合性能:純水通量為40.96~822.76 L·m~(-2)·h~(-1),孔隙率為44%~59.4%,對PEG20000的截留率為71.95%~91.1%。本實驗的非溶劑-不溶性致孔劑單晶硅Si在超濾膜制備過程中具有巨大的潛在應用,同時為超濾膜添加劑種類提供了新的選擇和價值參考。硅各向異性腐蝕技術在微電子技術與傳感器等諸多領域應用廣泛。在單晶硅Si的堿性刻蝕過程中,由于堿性刻蝕液對單晶硅Si的腐蝕速率過快,導致硅晶片表面的粗糙程度不一致。而醇類物質(zhì)如異丙醇有著減緩反應速率,減緩氣泡的生成速率的功效。然而,本文所制備出的ABS超濾膜的截留率正是又H_2決定的,因此基于前期實驗的基礎上,借鑒醇類物質(zhì)在微電子技術中的作用,將醇類物質(zhì)引入到超濾膜的制備過程中,探討醇類物質(zhì)對ABS超濾膜截留率的影響,確定出最佳的工藝條件,旨在增強ABS超濾膜的截留性能。同時,本文研究了醇類物質(zhì)種類與濃度,堿液種類及濃度對ABS超濾膜截留率的影響。研究結果表明:質(zhì)量分數(shù)為5wt%的KOH及摩爾濃度為0.5mol/L的異丙醇的混合刻蝕劑對ABS超濾膜截留率有顯著提高,與5wt%KOH單一刻蝕劑相比,ABS超濾膜截留率從82.29%提升到94.5%,大大提高了超濾膜的截留性能。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ051.893

【參考文獻】

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本文編號：2710833