超濾因其簡單高效的特點在水處理領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,質(zhì)優(yōu)價廉的聚氯乙烯(PVC)超濾膜也越來越受到人們的關(guān)注。在水處理中,高的膜水通量和膜截留率是人們孜孜以求的目標。然而,超濾膜的水通量和截留率始終存在著此消彼長的關(guān)系,這限制著超濾膜性能的進一步提升,膜污染尤其是生物污染的問題也對超濾膜的抗菌能力提出了挑戰(zhàn)。為了同步提高超濾膜的水通量和截留率,并增強膜的抗菌能力。本課題基于PVC中C-C1鍵的反應(yīng)活性,將商品PVC超濾膜浸泡于三甲胺(TMA)溶液中實施了季銨化改性。實驗通過調(diào)節(jié)季銨化反應(yīng)的TMA濃度、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度對改性過程進行了調(diào)控。紅外光譜(ATR-FTIR)、X-射線光電子能譜(XPS)、核磁氫譜(1HNMR).以及熱失重分析(TG)均表明,經(jīng)過改性,PVC膜表面成功接枝上了季銨基團。表面Zeta電位分析表明,該季銨化改性方法成功地在PVC膜表面構(gòu)建了陽離子層,使膜表面荷正電性增強。改性膜的性能表征顯示,改性后膜的親水性增強,孔徑減小,純水通量和碳素墨水截留率提高,抗菌性增強,并且其變化程度受改性條件的影響。在TMA濃度為4.2 mol·L-1,反應(yīng)時間4h,反應(yīng)溫度45℃的條件下,改性膜的純水通量為432.2 L·m-2·h-1,相較于原膜提高26%,對碳素墨水的截留率由原膜的93.7%提高到99.7%,對大腸桿菌的抗菌率為60%,實現(xiàn)了 PVC超濾膜水通量、截留率和抗菌性的同步提升。此外,該改性并未明顯降低膜的力學性能。經(jīng)過對比,該季銨化PVC膜在分離性能上已超越現(xiàn)有的商品超濾膜。
【學位單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ051.893;X703
【部分圖文】：

圖１－２超濾原理示意圖??般認為，超濾是一種機械篩分過程，即溶劑和小分子在壓力差的到達另一側(cè)成為透過液，大分子則被膜截留下來成為濃縮液。隨不斷深入，人們認識到超濾的分離特性不僅僅由孔徑大小決定，素的影響。在超濾的過程中，在超濾的過程中，溶質(zhì)的截留主要用％??（１）吸附，溶質(zhì)因庫侖力、氫鍵、疏水相互作用等吸附于膜表面；??（２）堵塞，尺寸接近膜孔的溶質(zhì)在曲折的膜孔道內(nèi)堵塞；??（３）篩分作用，尺寸大于膜孔的溶質(zhì)被阻擋截留。??管超濾膜對溶質(zhì)的截留要依靠多種作用，但尺寸篩分依然主導著能。??超濾技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用??年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，水污染、

，進而驅(qū)動液晶屏幕顯示出樣品的微觀形貌。本課速電壓下對改性膜表面形貌進行表扯：，犮征前，性能測試方法??體在固體表面達到熱力學平衡時所能保持的角度，親疏水性的重要參數(shù)。親水性越好的表面，水滴��；親水性越差的表面，水滴則越不易鋪展，接觸角測試儀表征改性膜的親水性。樣品經(jīng)清洗、上，調(diào)節(jié)注水螺旋閥，從注射器針頭擠出約５．０?調(diào)節(jié)樣品臺高度將水滴從針頭上沾下，靜待５?ｓ角照片并用分析軟件量取膜表面與水滴外緣切線量５次，取平均值。??

。??通量??純水通Ｍ站指單位時間內(nèi)通過單位膜面積上的純水體積，重要指標。測試前，先將改性好的膜絲放置于尼龍管中，制成便于測試的中空纖維膜組件，其有效膜面積為１６．９?ｃ組件安裝在自制的通量測試儀（見圖２－３）上，以去離子預壓１５分鐘，使膜通量達到穩(wěn)定狀態(tài)，然后降壓至〇．１?去離子水的時間，測試過程中保持系統(tǒng)溫度為２５±１°Ｃ。算而得??Ｔ?Ｖ??／?＝膜的滲透通量（Ｌ＇ｎ＾ｔｆ１），?Ｆ為透過液體積（Ｌ），Ｊ為膜有過時間（ｈ）。??＜???
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本文編號：2839406