本文關(guān)鍵詞：納米材料雜化反滲透膜的制備及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著全球范圍的水資源問題日趨嚴(yán)重,反滲透已成為水處理行業(yè)最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)之一。但反滲透技術(shù)的不足之處在于反滲透復(fù)合膜易氧化、易污染、選擇性較低、能耗高、通量有限等,從而導(dǎo)致反滲透過程運(yùn)行成本高。因此,開發(fā)抗污染、耐氧化、選擇性強(qiáng)、通量大、能耗低的反滲透復(fù)合膜非常必要。而傳統(tǒng)的聚酰胺反滲透材料已經(jīng)無法滿足社會(huì)發(fā)展的需求,這就迫使人們?nèi)ふ倚阅芨觾?yōu)異的反滲透材料。從現(xiàn)有研究來看,通過改進(jìn)反應(yīng)工藝、合成新的聚合單體、改進(jìn)膜的分子結(jié)構(gòu)等方式都未有大的突破。而有機(jī)/無機(jī)納米雜化膜的出現(xiàn),同時(shí)具有有機(jī)材料和無機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn),在保證脫鹽率的情況下,可提高通量,是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ姆礉B透材料。本論文以有機(jī)/無機(jī)納米雜化膜分離材料為研究方向,通過選取納米沸石、納米二氧化鈦、納米二氧化硅這三種無機(jī)納米粒子材料作為雜化材料,進(jìn)行不同手段的表面修飾,并通過表征手段分析改性效果。將納米二氧化硅顆粒分散到支撐層鑄膜液中,以聚砜為制膜液,采用二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺兩種不同的溶劑,制備含不同納米顆粒的雜化支撐層,之后通過界面聚合再在該支撐層上復(fù)合一層致密超薄的聚酰胺脫鹽層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,納米二氧化硅的含量為4%,采用二甲基甲酰胺作為支撐層溶劑所制得的納米雜化膜通量比二甲基乙酰胺作為溶劑所制得的納米雜化膜通量大。以異構(gòu)烷烴溶劑IsoparG為溶劑,將三種經(jīng)過表面修飾的無機(jī)納米粒經(jīng)過超聲震動(dòng)分散到油相中,對(duì)聚酰胺反滲透復(fù)合膜進(jìn)行摻雜改性,制備出不同納米材料雜化的聚酰胺脫鹽層。對(duì)比不同納米雜化后反滲透膜的性能差異,并通過SEM等表征手段,分析不同納米雜化膜在微觀上的差異,并獲得雜化改性對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響。通過實(shí)驗(yàn)考察了納米材料的濃度,超聲時(shí)間,溫度對(duì)雜化膜性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：雜化后的反滲透復(fù)合膜的膜通量得到了明顯的提高,脫鹽率也有少量提高。納米材料在油相超聲時(shí)間95min,烘箱溫度100℃時(shí),三種納米雜化聚酰胺反滲透復(fù)合膜均能獲得最佳性能,脫鹽率在99.5%以上,同時(shí)膜通量保持在450 L/m2h以上。對(duì)三種納米雜化反滲透膜進(jìn)行耐污染性和耐氯性評(píng)價(jià)。通過膜片浸泡一定濃度的蛋白質(zhì)溶液,以及不同濃度的次氯酸鈉溶液,對(duì)比膜片處理前后的滲透通量和脫鹽率的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過納米材料雜化的聚酰胺反滲透復(fù)合膜的耐污染性和耐氯性能有明顯提高,耐受時(shí)間更長(zhǎng),膜性能也更穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：納米雜化 反滲透膜 納米二氧化硅 納米二氧化鈦 納米沸石 耐氯
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 引言12-13
• 1.2 反滲透技術(shù)的發(fā)展概況13-14
• 1.3 反滲透膜研究進(jìn)展14-23
• 1.3.1 支撐層15-16
• 1.3.2 界面聚合反應(yīng)及功能單體16-19
• 1.3.3 反滲透復(fù)合的表面改性19-23
• 1.4 有機(jī)/無機(jī)納米雜化復(fù)合膜研究進(jìn)展23-28
• 1.4.1 有機(jī)/無機(jī)復(fù)合雜化膜的制備方法23
• 1.4.2 有機(jī)/無機(jī)納米雜化復(fù)合膜的分類23-28
• 1.5 本課題的提出及研究意義28-30
• 第二章 納米材料的表面修飾30-37
• 2.1 前言30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料30-31
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)所需試劑和材料30-31
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備31
• 2.3 納米材料的表面修飾方法31-32
• 2.3.1 納米沸石的表面修飾31-32
• 2.3.2 納米二氧化鈦的表面修飾32
• 2.3.3 納米二氧化硅的表面修飾32
• 2.4 納米粒子在對(duì)象介質(zhì)中分散性能的表征32-33
• 2.5 結(jié)果與討論33-35
• 2.6 小結(jié)35-37
• 第三章 支撐層添加不同納米材料的復(fù)合膜制備與性能37-46
• 3.1 前言37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料37-38
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)所需試劑和材料37-38
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法38-40
• 3.3.1 支撐層添加納米二氧化硅的復(fù)合膜的制備38-39
• 3.3.2 反滲透膜分離性能評(píng)價(jià)方法39-40
• 3.4 結(jié)果與討論40-46
• 3.4.1 納米二氧化硅的添加對(duì)聚砜鑄膜液粘度的影響40-41
• 3.4.2 納米二氧化硅分散在底膜中對(duì)膜純水通量的影響41-43
• 3.4.3 不同納米二氧化硅添加量的底膜對(duì)所制備的復(fù)合膜形貌的影響43-44
• 3.4.4 不同納米二氧化硅添加量的底膜對(duì)所制備的復(fù)合膜性能的影響44-46
• 第四章 納米材料及其油相添加膜的制備與性能46-54
• 4.1 前言46
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料46-47
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)所需試劑和材料46-47
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備47
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法47-49
• 4.3.1 納米材料及其油相添加時(shí),復(fù)合膜的制備47-48
• 4.3.2 納米材料及其油相添加時(shí),復(fù)合膜的表征48-49
• 4.3.3 反滲透膜分離性能的測(cè)試49
• 4.4 結(jié)果與討論49-54
• 4.4.1 不同納米材料對(duì)膜性能的影響49
• 4.4.2 納米材料濃度在油相中對(duì)膜性能的影響49-51
• 4.4.3 納米材料超聲時(shí)間在油相中對(duì)膜性能的影響51-52
• 4.4.4 烘箱溫度對(duì)納米雜化膜的性能影響52-54
• 第五章 納米雜化復(fù)合膜的應(yīng)用54-59
• 5.1 前言54
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分54-56
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)所需試劑和材料54-55
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備55
• 5.2.3 有機(jī)/無機(jī)納米雜化復(fù)合膜抗污染性能評(píng)價(jià)55
• 5.2.4 無機(jī)納米雜化復(fù)合膜耐氯性性能評(píng)價(jià)55-56
• 5.3 結(jié)果與討論56-58
• 5.3.1 膜片的耐污染性56-57
• 5.3.2 膜片的耐氯性能57-58
• 5.4 小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-67
• 致謝67-68
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷68-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果69

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