【摘要】：本論文以2-甲基咪唑為有機配體,硝酸鋅(Zn(NO3)2)提供金屬離子在室溫下以甲醇為溶劑合成了ZIF-8晶體。通過紅外光譜(FTIR)、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、熱重分析(TG)等手段對晶體結(jié)構(gòu)及其生長過程進行了表征。結(jié)果表明ZIF-8晶體能夠在很短的時間內(nèi)形成,并且隨著反應(yīng)時間的延長ZIF-8晶體逐漸堆積成六邊形的二維結(jié)構(gòu),進而形成三維十二面體結(jié)構(gòu)。對ZIF-8晶體結(jié)構(gòu)的生長過程的了解有助于通過改變制備條件控制ZIF-8的大小和形態(tài)。通過將ZIF-8納米粒子分散到哌嗪(PIP)水溶液中,與均苯三甲酰氯(TMC)正己烷溶液界面聚合制備含有ZIF-8納米粒子的聚酰胺復(fù)合納濾膜,ZIF-8納米粒子具有多孔性、疏水性和帶有一定電荷的特性會極大的影響界面聚合過程從而影響復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和膜表面親水性和粗糙度。探討了添加不同濃度的ZIF-8納米粒子對聚酰胺復(fù)合納濾膜性能的影響。通過紅外光譜、掃描電鏡、表面元素分析、原子力顯微鏡、動態(tài)水接觸角等方法對膜表面的形態(tài)、化學(xué)結(jié)構(gòu)、膜表面粗糙度以及膜表面的親水性進行了表征。同時研究了改性后的聚酰胺復(fù)合膜的過濾性能(通量和截留)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、耐氯性能等。研究表明：添加0.02 w/v%ZIF-8納米粒子的聚酰胺復(fù)合納濾膜具有較好的分離性能,對Na2SO4的截留率達到了98.7%,在0.6MPa壓力下純水通量也提高到了46.2 L/m2.h。通過電鏡和EDS線掃描證實聚酰胺復(fù)合層的厚度大約為80nm,ZIF-8主要存在于聚酰胺層底部和聚砜基膜內(nèi)。通過膜表面的EDS面掃描可知當(dāng)ZIF-8粒子的濃度達到0.05 w/v%,其在膜表面存在一定的聚集從而影響了復(fù)合膜的性能。600分鐘的運行測試結(jié)果顯示鹽截留率和水通量均沒有發(fā)生明顯的變化,這表明ZIF-8可以在聚酰胺復(fù)合膜中穩(wěn)定存在。同時,ZIF-8納米粒子改性的聚酰胺復(fù)合納濾膜同樣具有較好的熱穩(wěn)定性和耐氯性。
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.893

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