膜污染是制約膜分離技術高效、廣泛應用的瓶頸。詮釋膜污染機理并開發(fā)膜污染控制策略已成為膜分離領域的關鍵科學問題之一。為了實現對聚偏氟乙烯（PVDF）膜的功能化設計,需對其進行胺化改性以引入胺基活性位點。本文研究了 PVDF膜表面的胺化機理,并比較了不同分子結構胺的親核反應活性大小。分析可得三種不同分子結構胺的親核反應活性順序為:哌嗪>乙二胺>二乙胺。此外,PVDF膜的胺化反應程度隨著反應溫度、胺的濃度和pH值的增加而增加。本研究為PVDF膜表面改性提供了一種新方法。對于膜污染,現有研究采用的通行策略是對膜表面進行親水化改性。然而,長期運行過程中,改性后的膜表面仍會被污染,適宜的化學清洗仍是保障分離膜穩(wěn)定運行的必要手段,因此,膜污染后的清洗效率成為影響膜分離過程性能的重要因素�；诖�,本文構建了具有化學清洗響應性的膜表面以期提高連續(xù)膜過濾過程的膜清洗效率。一方面仍是致力于提高膜的抗污染性;另一方面由于膜表面存在pH響應性分子,因而可以實現在線化學脈沖清洗,即周期性地改變料液的pH值,使得膜表面分子鏈發(fā)生周期性地伸展膨脹變化,破壞污染層的完整性,使污染物從膜表面脫落,從而獲得較高... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學天津市

【文章頁數】：104 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－３聚合物膜表面改性示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｏｌｙｍｅｒ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??

鍵在紅外譜圖中的吸收峰強度均很弱，較難區(qū)分，所以二乙胺改性膜的紅外譜??圖變化不明顯。??圖３－２為原膜和改性膜表面的ＸＰＳ全譜圖以及對應的高分辨Ｃｌｓ能譜圖。??由ＸＰＳ分析可知，原ＰＶＤＦ中空纖維膜中含有少量的氧元素，這可能是由ＰＶＤＦ??合成過程中添加的引發(fā)劑所造成的。由改性前后膜表面的化學組成（如表３－２??所示）可知，改性膜表面的ＣＦ２基團含量都低于原膜，這是因為在堿性環(huán)境中??ＰＶＤＦ主鏈首先發(fā)生脫除ＨＦ的反應，使得ＣＦ２含量降低。此外，原膜經不同分??子結構的胺分子改性后，所有改性膜的全譜圖中均出現了?Ｎ元素，且Ｃｌｓ譜圖??中Ｃ－Ｎ峰面積占總面積的比例均有不同程度的增加。??３７??

圖３－２膜表面ＸＰＳ全譜以及Ｃｌｓ能譜？？（ａ，?ａ’）原膜；（ｂ，?ｂ’）乙二胺改性膜；（ｃ，?ｃ’）??哌嗪改性膜；（ｄ，?ｄ’）二乙胺改性膜??Ｆｉｇ．?３－２?Ｔｈｅ?ＸＰＳ?ｗｉｄｅ?ｓｐｅｃｔｒａ?ａｎｄ?Ｃｌｓ?ｃｏｒｅ－ｌｅｖｅｌ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ：?（ａ，?ａ�。�?ｏｒｉｇｉｎａｌ??ｍｅｍｂｒａｎｅ；?（ｂ，ｂ，）ＰＶＤＦ－ＥＤＡ；?（ｃ，ｃ，）ＰＶＤＦ－ＰＩＰ；?ａｎｄ?（ｄ，ｄ，）ＰＶＤＦ－ＤＥＡ??３８??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3093749