【摘要】：目前,超濾膜在水工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制藥工業(yè)和食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)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(xué)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(zhuǎn)化和化學(xué)刻蝕技術(shù)相結(jié)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(xué)結(jié)構(gòu)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(yuǎn)遠(yuǎn)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?jǐn)?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(yīng)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(shù)在微電子技術(shù)與傳感器等諸多領(lǐng)域應(yīng)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(dǎo)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(yīng)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(chǔ)上,借鑒醇類物質(zhì)在微電子技術(shù)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(jié)果表明:質(zhì)量分?jǐn)?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(xué)位授予單位】：西南交通大學(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】

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本文編號：2710833