納濾膜作為一種壓力驅(qū)動膜過程,具有分離效率高,能耗低等優(yōu)點,在海水脫鹽、飲用水制備、水處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。如何提高納濾膜的通量和分離性能一直以來都是納濾領(lǐng)域非常重要的問題,眾多研究者從制備方法和改性手段出發(fā),致力于納濾膜的通量和分離性能的研究。納濾膜的結(jié)構(gòu)決定了納濾膜的性能,因此本論文從膜結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度出發(fā),用纖維素納米晶在微孔底膜上構(gòu)建了中間層,通過界面聚合制備了高通量的三層復(fù)合納濾膜。纖維素納米晶中間層在形成聚酰胺皮層和納濾過程中都發(fā)揮著重要作用。一方面,纖維素納米晶中間層親水性好,孔徑小,孔隙率高,具有良好的儲存水相單體的能力,可以在較低單體濃度下進(jìn)行界面聚合,得到的皮層更薄,膜阻更小,通量更高。另一方面,通過膜表面接觸角測試發(fā)現(xiàn)纖維素納米晶中間層可以加快膜表面液滴的滲透,而納濾測試也證明了纖維素納米晶中間層的存在提高了納濾膜的通量。此外,纖維素納米晶構(gòu)建的中間層可以為皮層的提供足夠的支撐作用,因此底膜可以選擇孔徑更大的微濾膜,從而減小了過膜阻力。該方法操作簡便,底膜選擇范圍廣,制備過程靈活可控,有望成為一種新的納濾膜制備方法。為了進(jìn)一步探究中間層材料的性質(zhì)對納濾膜結(jié)構(gòu)及性能的影... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 納濾膜的概述
    1.3 納濾膜的分類
    1.4 有機(jī)高分子納濾膜的制備方法
        1.4.1 表面涂覆法
        1.4.2 表面接枝法
        1.4.3 層層自組裝法
        1.4.4 共沉積法
        1.4.5 界面聚合法
    1.5 界面聚合法制備納濾膜常見改性方法
        1.5.1 單體
        1.5.2 溶劑
        1.5.3 皮層摻雜
        1.5.4 基底
        1.5.5 其他
    1.6 課題提出
    1.7 研究內(nèi)容
        1.7.1 纖維素納米晶作中間層制備納濾膜的條件探究
        1.7.2 纖維素納米晶作中間層制備納濾膜的性能評價
        1.7.3 纖維素納米纖維作中間層制備納濾膜與纖維素納米晶作中間層性能對比
        1.7.4 一維納米材料的拓展-水鋁英石納米管作中間層制備納濾膜的性能評價
第二章 實驗部分
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗儀器
    2.3 纖維素納米晶的制備
        2.3.1 硫酸酸解法制備纖維素納米晶
        2.3.2 TEMPO氧化法制備纖維素納米纖維
        2.3.3 水鋁英石納米管的制備
    2.4 納濾膜的制備
        2.4.1 中間層的制備
        2.4.2 界面聚合法制備納濾膜
    2.5 基礎(chǔ)表征
        2.5.1 場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）
        2.5.2 原子力顯微鏡（AFM）
        2.5.3 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.5.4 X射線衍射（XRD）
        2.5.5 衰減全反射傅里葉變換紅外光譜儀（FTR/ATR）
        2.5.6 X射線電子能譜（XPS）
        2.5.7 表面接觸角（WCA）
        2.5.8 膜表面zeta電位
    2.6 性能測試
        2.6.1 納濾性能測試
        2.6.2 混合溶液分離性能
第三章 纖維素納米晶作中間層納濾膜性能研究
    3.1 引言
    3.2 纖維素納米晶的表征
        3.2.1 纖維素納米晶
        3.2.2 纖維素納米纖維
    3.3 納濾膜結(jié)構(gòu)與性能
        3.3.1 表面/斷面形貌表征
        3.3.2 表面組成
        3.3.3 表面性能
        3.3.4 性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 水鋁英石納米管作中間層納濾膜性能研究
    4.1 引言
    4.2 水鋁英石納米管結(jié)構(gòu)表征
    4.3 納濾膜結(jié)構(gòu)與性能
        4.3.1 結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 表面組成
        4.3.3 親水性
        4.3.4 性能測試
    4.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)
不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及碩士期間主要成果



本文編號：2959969