正滲透是一項(xiàng)極有潛力的膜分離技術(shù),它具有能源消耗低、分離效率高且分離范圍廣、膜污染趨勢(shì)低以及產(chǎn)水率高等優(yōu)越的性能,因而在海水淡化、食品濃縮、工業(yè)廢水處理、發(fā)電、藥物控制釋放等工業(yè)實(shí)用領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展空間。而納米纖維膜由于其內(nèi)部聯(lián)通的孔結(jié)構(gòu)、較低的彎曲度和較大的孔隙率,這些結(jié)構(gòu)特性極其適合作為正滲透膜的支撐層,人們通過(guò)實(shí)驗(yàn)用納米纖維膜為支撐層所制備的正滲透膜普遍獲得了很低的結(jié)構(gòu)系數(shù)和較高的水通量。為了解決納米纖維膜機(jī)械性能差表面粗糙度高等問(wèn)題,本課題探究了一系列的方案對(duì)聚丙烯腈(PAN)納米纖維膜進(jìn)行表面改性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),首先對(duì)PAN納米纖維膜進(jìn)行表面親水改性,隨后在納米纖維膜的基礎(chǔ)上組裝一層殼聚糖(CS)過(guò)渡層,并對(duì)所得到的膜進(jìn)行了一系列的測(cè)試和表征。通過(guò)對(duì)所制備的疏水性納米纖維膜進(jìn)行表面改性以及工藝參數(shù)的調(diào)整,我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)水解時(shí)間為30min時(shí),水解反應(yīng)主要發(fā)生在纖維的表層,納米纖維膜機(jī)械性能基本維持在原來(lái)的水平,且纖維表面已經(jīng)基本達(dá)到完全水解,納米纖維膜表面的接觸角從95°下降到11°,而拉伸斷裂強(qiáng)度僅從7.5MPa下降到6.4MPa。實(shí)現(xiàn)了在基本不損失機(jī)械性能的條件下完成了納米纖... 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖２－１實(shí)驗(yàn)用正滲透裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖??

在陰涼處?kù)o止脫泡１２小時(shí)后用注射器吸�。保埃恚�，然后開(kāi)始準(zhǔn)備靜電紡絲。??３．２．２靜電紡絲??圖３－１即為所用的靜電紡絲試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖，紡絲系統(tǒng)主要由注射器、金屬??針頭、接收滾筒、推進(jìn)裝置和高壓裝置幾部分組成。高壓裝置的正極連接針頭，??負(fù)極連接接收滾筒，注射器的推進(jìn)速度由推進(jìn)裝置控制。啟動(dòng)推進(jìn)裝置和高壓裝??置后，推進(jìn)裝置以１．５ｍｌ／ｈ的速度推動(dòng)注射器，緩慢地將紡絲液通過(guò)針頭擠出，??被擠出的紡絲液在高壓電場(chǎng)的作用下分散成紡錘狀的纖維絲朿，同時(shí)紡絲液中的??溶劑迅速揮發(fā)，聚合物在電場(chǎng)的牽伸作用下形成納米纖維并由另一側(cè)旋轉(zhuǎn)的滾筒??接收形成致密的均勻的納米纖維網(wǎng)。??接收滾筒??雌??Ｐ???ｖ?????腿裝置?高壓電源??圖３－丨實(shí)驗(yàn)用靜電紡絲裝置結(jié)構(gòu)示意圖??在紡絲過(guò)程中，金屬針頭和接收裝置之間的距離為１５ｃｍ，所用的電壓為??２０ｋＶ。所有紡絲過(guò)程均在２５°Ｃ、相對(duì)濕度３０％的密閉環(huán)境中進(jìn)行。紡絲結(jié)束后，??將所紡的納米纖維膜置于６０°Ｃ的真空烘箱內(nèi)

一ａ，ｍｎ配制成ｌｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ水溶液。將配好的ＮａＯＨ溶液裝在１Ｌ的玻璃燒杯中在??水浴鍋中加熱至５５°Ｃ后放入干燥的ＰＡＮ納米纖維膜恒溫加熱，在ＰＡＮ分子上接??枝含氧官能團(tuán)，使原本疏水的ＰＡＮ納米纖維膜具有較好的親水性，從而可以更??好的與殼聚糖鑄膜液相浸潤(rùn)。將ＰＡＮ納米纖維膜分成三組經(jīng)過(guò)不同的熱處理時(shí)?．??間，加熱處理時(shí)間分別為ｌＯｍｉｎ、３０ｍｉｒ｜、６０ｍｉｎ，將水解之＇后的納米纖維膜用去??離子水清洗，直到膜表面呈中性，并在陰涼通風(fēng)處晾干以備實(shí)驗(yàn)測(cè)試使用。??３．３?ＰＡＮ納米纖維膜的性能表征??圖３－２給出了靜電紡絲所制備的ＰＡＮ納米纖維膜的表面形貌圖以及直徑分??布圖。圖３－２Ａ為納米纖維膜表面的ＳＥＭ形貌圖，從圖中可看出，通過(guò)靜電紡??絲法成功的制備了連續(xù)、均勻且無(wú)序分布的納米纖維膜。圖３－２Ｂ為納米纖維膜??的直徑分布圖，獲得方法是通過(guò)Ｉｍａｇｅ．丨軟件隨機(jī)選�。保埃疤幉煌奈恢昧咳±w??維直徑并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。從圖中可看出納米纖維的直徑主要分布在１８０ｉｉｍ？２４０ｎｍ的??范圍內(nèi)，經(jīng)計(jì)算得到納米纖維的平均直徑為２３０ｎｍ。???—??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]正滲透應(yīng)急水袋膜材料制備[J]. 李春霞,趙寶龍,宋健峰,李雪梅,何濤.  科技導(dǎo)報(bào). 2015(14)
[2]納米纖維制備及其應(yīng)用研究[J]. 陳觀福壽.  新材料產(chǎn)業(yè). 2011(04)
[3]靜電紡絲納米纖維薄膜的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 李蒙蒙,朱瑛,仰大勇,蔣興宇,馬宏偉.  高分子通報(bào). 2010(09)
[4]靜電紡絲工藝與裝置的研究進(jìn)展[J]. 薛花,熊杰,李妮,劉冠峰.  現(xiàn)代紡織技術(shù). 2010(02)
[5]靜電紡絲工藝參數(shù)對(duì)纖維直徑影響的研究:實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬[J]. 肖婉紅,曾泳春.  東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(06)
[6]不同分子量殼聚糖膜性質(zhì)的研究[J]. 姚子昂,韓寶芹,劉萬(wàn)順,王文正,玄龍德.  中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2002(03)



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