【摘要】：隨著化學(xué)工藝和科技的不斷發(fā)展,許多工藝過程不可避免地產(chǎn)生大量廢水。水污染和飲用水資源緊缺已經(jīng)稱為最嚴(yán)重的社會問題,所以水處理領(lǐng)域需要高分離性能、高滲透性和防污性能的分離膜。本論文根據(jù)實際需要,將PVDF膜進行親水改性,結(jié)合PVDF的自身優(yōu)點,通過原位聚合引入親水性離子液體,以提高PVDF膜的親水性。主要研究內(nèi)容如下:1.采用離子液體溴化1-丁基-3-乙烯基咪唑(ILs)為親水性添加劑,甲基丙烯酸甲酯(MMA)為相容劑,將聚偏氟乙烯(PVDF)粉末溶于溶劑N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中,完全溶解后加入一定量的ILs和MMA單體進行原位聚合,應(yīng)用相轉(zhuǎn)換法制備PVDF復(fù)合膜。紅外光譜測試結(jié)果表明ILs與MMA原位復(fù)合到PVDF基體中,ILs促進了PVDF中β結(jié)晶相生成。掃描電子顯微鏡分析證明PVDF與MMA-co-ILs之間熱力學(xué)相容,沒有發(fā)生相分離。接觸角測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),ILs的引入顯著提高了PVDF復(fù)合膜的親水性。改性后的PVDF復(fù)合膜具有高的純水通量和牛血清白蛋白(BSA)截留率,在水處理分離膜領(lǐng)域具有好的應(yīng)用前景。2.本研究中,采用ILs含量為20wt%的MMA-co-ILs共聚物親水改性PVDF膜,通過改變?nèi)軇㎞,N-二甲基乙酰氨(DMAc)的含量研究對復(fù)合膜綜合性能的影響。復(fù)合膜中DMAc含量不同使復(fù)合膜的皮質(zhì)、孔徑和表面均發(fā)生變化,從掃描電鏡以及孔隙率的計算中,得知DMAc含量越高,膜孔徑越大,純水通量也就越高。通過復(fù)合膜抗污染性得知,復(fù)合膜對荷負(fù)電的污染物有極強的吸附作用,所以復(fù)合膜為親水性的荷正電膜。3.在鑄膜液中引入不同組分的PVP為造孔添加劑,研究了PVP含量對復(fù)合膜綜合性能的影響。發(fā)現(xiàn)隨著PVP含量的增加,復(fù)合膜孔徑孔隙率越大,通量越高。染料分離實驗中,進一步發(fā)現(xiàn)孔徑越大對荷負(fù)電的污染物截留率越差。
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ051.893
【圖文】：

圖 1-1 按孔徑或者分離物質(zhì)尺寸分類的膜有致密的皮層和多孔的支撐層兩部分。致密的皮層度及支撐層的孔大小決定了該膜的透過速率。非對維膜兩大類，示意圖見圖 1-2。

第 1 章 緒 論前，膜制品種類繁多，用途十分廣泛，膜的分類方式有很多種，料、膜結(jié)構(gòu)或者膜的形態(tài)等分類方式[6]。1）按照膜的材料分類，可以將膜分成天然膜與合成膜兩大類[7]。界存在的生物膜如動物膀胱、腸衣、再生纖維素等等。合成膜主、有機膜和有機無機雜化膜[8]，無機膜耐熱性能好且化學(xué)穩(wěn)定性好本高；有機膜易于制備成本低廉，但是耐熱性和力學(xué)性能較差。2）按照膜結(jié)構(gòu)分類，可劃分為對稱膜和非對稱膜[9,10]。對稱膜分密膜，多孔膜的膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)一致，孔徑分布均勻。根據(jù)孔的大小、微濾[11,12]、超濾[13]、納濾[14]和反滲透膜[15]等（圖 1-1）。

第 1 章 緒 論.1.2 常見膜分離特點根據(jù)制膜原料的自身特點，膜內(nèi)傳質(zhì)推動力、膜分離原理[19,20]和膜污染[21-23]等問題都具有不同的特點。膜內(nèi)傳質(zhì)推動力主要分為被動傳遞、促進和主動傳遞三大類。其中，被動傳遞依靠膜兩側(cè)壓力差、濃度差、溫度差電化學(xué)勢差為推動力，該過程消耗能量少，符合綠色經(jīng)濟的原則。膜分離原理分為篩分理論[24]、溶解擴散理論、孔隙開閉理論[25-27]和荷電[28-30]等。采用相轉(zhuǎn)換、拉伸致孔法或溶出法制備的微濾、超濾膜等多孔膜大量空隙，通常采用篩分理論進行分離。見圖 1-3。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2799414