采用溶膠-凝膠相轉(zhuǎn)化法,將廉價(jià)且耐酸堿的聚氯乙烯（PVC）和耐高溫、高強(qiáng)度的硅酸鈣共混制備出超濾膜。研究了硅酸鈣加入量對(duì)膜分離性能的影響;利用掃描電鏡分析了膜表面和斷面的形貌;考察了共混膜的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性能及耐酸、耐堿性能。結(jié)果表明:在硅酸鈣含量為5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí),共混膜具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及耐堿腐蝕性能。在0.4MPa過膜壓力下持續(xù)運(yùn)行5h,對(duì)牛血清蛋白（BSA）的截留率保持在98%⁹6%;在0.2MPa,50℃下持續(xù)運(yùn)行5h時(shí),其對(duì)BSA的截留率保持在92%以上。將共混膜在pH=12的強(qiáng)堿溶液中浸泡12h,膜面無明顯損傷,截留率基本無下降;在pH=2的強(qiáng)酸中浸泡12h,膜面損傷明顯,截留率明顯下降。 

【文章來源】：化工新型材料. 2017,45(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

圖２純ＰＶＣ膜和共混膜ＳＥＭ表面及截面圖［（ａ）純ＰＶＣ膜表面；（ｂ）ＰＶＣ／硅酸鈣共混膜表面；（ｃ）純ＰＶＣ膜截面；（ｄ）ＰＶＣ／硅酸鈣共混膜截面］

記錄截留率的變化。從圖４可知，料液溫度為４０和４５℃時(shí)，隨著時(shí)間推移共混膜對(duì)ＢＳＡ的截留率基本無下降，穩(wěn)定在９６％以上。當(dāng)料液溫度為５０和５５℃時(shí)，隨著時(shí)間推移截留率略有下降，仍穩(wěn)定在９２％以上。當(dāng)料液溫度為６０℃時(shí)，其對(duì)ＢＳＡ的截留率出現(xiàn)了明顯下降。說明加入適量的硅酸鈣后，ＰＶＣ／硅酸鈣共混超濾膜有一定的熱穩(wěn)定性能。圖４在不同料液溫度下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，ＰＶＣ／硅酸鈣共混膜的截留率變化圖２．３ＰＶＣ／硅酸鈣共混膜耐酸堿性能研究從圖５中可以看出，將共混膜在ｐＨ＝１２的氫氧化鈉溶液中浸泡１２ｈ后，與原膜比較，膜表面無明顯變化。而在ｐＨ＝２的鹽酸溶液中浸泡２４ｈ后，膜表面更加粗糙，可以觀察到有明顯損傷。再用浸泡過的膜在０．１～０．４ＭＰａ過膜壓力下分離ＢＳＡ溶液，可以得到圖６結(jié)果。由圖６可知，在堿中浸泡過的圖５酸堿浸泡后共混膜表面ＳＥＭ圖［（ａ）ＰＶＣ／硅酸鈣共混超濾膜；（ｂ）堿浸泡后膜表面圖；（ｃ）酸浸泡后膜表面圖］圖６經(jīng)過酸堿浸泡后共混膜的截留率變化圖共混膜的截留率保持在９６％以上，無明顯變化，而在酸中浸泡過的共混膜的截留率出現(xiàn)了明顯下降。這是因?yàn)殡m然ＰＶＣ有很好的耐酸堿性能，但是硅酸鈣會(huì)與強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)，所以導(dǎo)致膜在強(qiáng)酸溶液中出現(xiàn)損傷。說明ＰＶＣ／硅酸鈣共混超濾膜具有較好的耐堿腐蝕能力，但對(duì)酸腐蝕的承受力較差，還需進(jìn)一步研究來提升膜的耐酸性。３結(jié)論以耐酸堿材料ＰＶＣ與高強(qiáng)度、耐高溫的硅酸鈣共混制成膜，通過ＳＥＭ觀察發(fā)現(xiàn)硅酸鈣的加入使膜表面變得粗糙，使膜的截面結(jié)構(gòu)更加厚實(shí)、縝密。并且

的截留率出現(xiàn)了明顯下降。說明加入適量的硅酸鈣后，ＰＶＣ／硅酸鈣共混超濾膜有一定的熱穩(wěn)定性能。圖４在不同料液溫度下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，ＰＶＣ／硅酸鈣共混膜的截留率變化圖２．３ＰＶＣ／硅酸鈣共混膜耐酸堿性能研究從圖５中可以看出，將共混膜在ｐＨ＝１２的氫氧化鈉溶液中浸泡１２ｈ后，與原膜比較，膜表面無明顯變化。而在ｐＨ＝２的鹽酸溶液中浸泡２４ｈ后，膜表面更加粗糙，可以觀察到有明顯損傷。再用浸泡過的膜在０．１～０．４ＭＰａ過膜壓力下分離ＢＳＡ溶液，可以得到圖６結(jié)果。由圖６可知，在堿中浸泡過的圖５酸堿浸泡后共混膜表面ＳＥＭ圖［（ａ）ＰＶＣ／硅酸鈣共混超濾膜；（ｂ）堿浸泡后膜表面圖；（ｃ）酸浸泡后膜表面圖］圖６經(jīng)過酸堿浸泡后共混膜的截留率變化圖共混膜的截留率保持在９６％以上，無明顯變化，而在酸中浸泡過的共混膜的截留率出現(xiàn)了明顯下降。這是因?yàn)殡m然ＰＶＣ有很好的耐酸堿性能，但是硅酸鈣會(huì)與強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)，所以導(dǎo)致膜在強(qiáng)酸溶液中出現(xiàn)損傷。說明ＰＶＣ／硅酸鈣共混超濾膜具有較好的耐堿腐蝕能力，但對(duì)酸腐蝕的承受力較差，還需進(jìn)一步研究來提升膜的耐酸性。３結(jié)論以耐酸堿材料ＰＶＣ與高強(qiáng)度、耐高溫的硅酸鈣共混制成膜，通過ＳＥＭ觀察發(fā)現(xiàn)硅酸鈣的加入使膜表面變得粗糙，使膜的截面結(jié)構(gòu)更加厚實(shí)、縝密。并且隨著鑄膜液中硅酸鈣含量的增加，其親水性減弱，水通量降低，截留率略有提升。當(dāng)加入３％和５％硅酸鈣時(shí)，共混膜表現(xiàn)出高的截留率和較好的水通量。當(dāng)共混膜中硅酸鈣含量為５％時(shí)，將其在高壓下持續(xù)運(yùn)行５ｈ，截留率穩(wěn)定在９６％以上，表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性。分別在０

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3032020