本文關(guān)鍵詞：聚全氟乙丙烯微孔膜制備及其性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：疏水膜作為膜蒸餾過程汽-液相平衡的界面及熱、質(zhì)傳遞的界面,對分離過程起著至關(guān)重要的作用。含氟聚合物因含低表面能的C-F結(jié)構(gòu),而具有突出的疏水性能。本文以聚全氟乙丙烯(FEP)為成膜聚合物,分別制備了FEP平板膜,FEP超細(xì)纖維膜和FEP中空纖維膜。首先,以FEP為成膜聚合物,納米級無機粒子Si02為成孔劑,DOP為增塑劑,采用壓膜法制得FEP平板膜；研究了Si02含量對其形貌、結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,隨Si02含量增加,其孔隙率和N2通量明顯提高,而液體滲透壓(LEP)有所降低,斷裂伸長率增大,以掃描電子顯微鏡(SEM)觀察其形貌發(fā)現(xiàn),隨Si02含量增加,膜孔形態(tài)變大、變深,減壓膜蒸餾(VMD)脫鹽率可達(dá)99.0%以上。其次,以FEP分散乳液為成膜聚合物,聚乙烯醇(PVA)為紡絲載體,首次采用靜電紡絲法與合適的燒結(jié)工藝制得FEP超細(xì)纖維膜；研究了FEP/PVA質(zhì)量比和燒結(jié)溫度對其形貌、結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,經(jīng)燒結(jié)后,膜中纖維規(guī)整度有所增加,通過分析膜形貌、力學(xué)性能、滲透性能等測試結(jié)果,優(yōu)化了膜最佳燒結(jié)條件,當(dāng)膜燒結(jié)溫度為300℃、燒結(jié)時間為10分鐘時,其孔隙率約62.7%,靜態(tài)水接觸角約124.2°,LEP達(dá)0.18MPa, VMD滲透通量達(dá)15.1 L·m-2·h-1 (-0.07MPa·80℃),脫鹽率在98.0%左右,表現(xiàn)出良好的膜蒸餾性能。最后,以FEP為成膜聚合物,采用熔融紡絲-拉伸法制得FEP中空纖維膜,研究了拉伸對其形貌、結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明,未經(jīng)拉伸處理時,其通透性較差,表現(xiàn)在孔隙率,N2通量較小,經(jīng)拉伸處理后,其孔隙率和N2通量顯著提高,而LEP有所降低,SEM結(jié)果表明,經(jīng)拉伸處理后,其原有致密結(jié)構(gòu)的外表面出現(xiàn)界面微孔,內(nèi)表面的界面孔數(shù)量顯著增加、平均孔徑增大,VMD滲透通量隨料液側(cè)溫度和真空度升高而增大,脫鹽率可達(dá)99.0%以上。
【關(guān)鍵詞】：FEP 熔融紡絲 靜電紡絲 平板膜 中空纖維膜 膜蒸餾
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ317;TQ051.893
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 前言9-21
• 1.1 引言9
• 1.2 膜分離技術(shù)概述9-12
• 1.2.1 膜分離技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 膜分離技術(shù)特點10-12
• 1.3 分離膜制備方法12-16
• 1.3.1 NIPS法12-13
• 1.3.2 TIPS法13-14
• 1.3.3 MSCS法14-15
• 1.3.4 靜電紡絲法15-16
• 1.4 分離膜材料16-18
• 1.5 FEP分離膜應(yīng)用領(lǐng)域18-19
• 1.6 FEP分離膜研究現(xiàn)狀19
• 1.7 本課題意義19-20
• 1.8 本課題研究內(nèi)容20-21
• 第二章 實驗部分21-29
• 2.1 儀器與藥品21-22
• 2.1.1 實驗儀器與設(shè)備21-22
• 2.1.2 原料及試劑22
• 2.2 FEP微孔膜制備22-24
• 2.2.1 FEP平板膜制備22-23
• 2.2.2 FEP超細(xì)纖維膜制備23-24
• 2.2.3 FEP中空纖維膜制備24
• 2.3 結(jié)構(gòu)與性能表征24-29
• 2.3.1 差示掃描量熱分析25
• 2.3.2 氮氣通量25-26
• 2.3.3 孔隙率26
• 2.3.4 靜態(tài)水接觸角26
• 2.3.5 液體滲透壓26
• 2.3.6 形貌觀察26-27
• 2.3.7 力學(xué)性能27
• 2.3.8 孔徑分布27
• 2.3.9 膜蒸餾實驗27-29
• 第三章 聚全氟乙丙烯平板膜研究29-37
• 3.1 前言29
• 3.2 FEP平板膜制備29
• 3.3 結(jié)果與討論29-34
• 3.3.1 差示掃描量熱分析29-30
• 3.3.2 滲透性能30-31
• 3.3.3 力學(xué)性能31-32
• 3.3.4 靜態(tài)水接觸角32-33
• 3.3.5 膜形貌33
• 3.3.6 膜蒸餾實驗33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-37
• 第四章 靜電紡絲法聚全氟乙丙烯超細(xì)纖維膜研究37-49
• 4.1 前言37-38
• 4.1.1 納米纖維37-38
• 4.1.2 靜電紡絲38
• 4.2 靜電紡絲FEP超細(xì)纖維膜制備38-39
• 4.3 結(jié)果與討論39-46
• 4.3.1 膜形貌39-42
• 4.3.2 差示掃描量熱分析42-43
• 4.3.3 靜態(tài)水接觸角43
• 4.3.4 滲透性能43-44
• 4.3.5 孔徑分布44
• 4.3.6 力學(xué)性能44-45
• 4.3.7 膜蒸餾實驗45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-49
• 第五章 聚全氟乙丙烯中空纖維膜研究49-59
• 5.1 前言49
• 5.2 FEP中空纖維膜制備49-50
• 5.3 結(jié)果與討論50-57
• 5.3.1 滲透性能50
• 5.3.2 膜形貌50-52
• 5.3.3 靜態(tài)水接觸角52-53
• 5.3.4 力學(xué)性能53-54
• 5.3.5 化學(xué)穩(wěn)定能54
• 5.3.6 膜蒸餾實驗54-57
• 5.4 本章小結(jié)57-59
• 第六章 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 發(fā)表論文和參加科研情況67-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：304905