超濾膜（UF）分離技術(shù)由于具有能耗低,對(duì)大分子有機(jī)物及懸浮顆粒截留率高,環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì),已廣泛應(yīng)用在水處理領(lǐng)域。其中最常用的超濾膜材料為聚偏氟乙烯（PVDF）。PVDF是一種半結(jié)晶性聚合物,具有優(yōu)異的抗腐蝕性、耐熱性、耐輻射性和化學(xué)穩(wěn)定性,同時(shí)具備較好的力學(xué)性能和良好的成膜性。但由于制備的PVDF膜表面能低、疏水性強(qiáng),需要更大的驅(qū)動(dòng)壓力;且膜表面容易吸附蛋白質(zhì)等有機(jī)物造成膜污染,增加了運(yùn)營(yíng)成本。因此,對(duì)PVDF膜改性,提高其親水性,是解決上述問題的最常用方法之一。本文選用不同的親水性材料（MWCNTs-OH、納米ZnO、MOFs）通過相轉(zhuǎn)化法制備改性PVDF復(fù)合膜,并研究了不同添加劑對(duì)PVDF膜形貌及性能的影響。具體方法如下:本文將羥基化多壁碳納米管（MWCNTs-OH）作為添加劑共混到PVDF鑄膜液中,制得MWCNTs-OH/PVDF復(fù)合膜。研究了MWCNTs-OH管徑和含量對(duì)膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果顯示當(dāng)MWCNTs-OH管徑范圍為20-30 nm時(shí),MWCNTs-OH/PVDF復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度提高了 14%,水通量高達(dá)243.3 L/（m2 h）,而截留率相對(duì)于純PVDF膜沒有明... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２膜水接觸角隨ＭＷＣＮＴｓ管徑的變化??Ｆｉｇ．?２－２?Ｔｈｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｗａｔｅｒ?ｃｏｎｔａｃｔ?Ａｎｇｌｅ?ｃｈａｎｇｅｓ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｏｆ?ＭＷＣＮＴｓ??

射式掃描電子顯微鏡觀察膜的表面和斷面形貌，得到純ＰＶＤＦ膜（Ｍ０）和??ＭＷＣＮＴｓ－ＯＨ添加量分別為０．０１％、０．０２％、０．０３％復(fù)合膜（Ｍ１－Ｍ３）的表面形??貌（Ｍ０ｉ￣Ｍ３ｕＭ０２￣Ｍ３２）和斷面形貌（Ｍ０３？Ｍ３３），見圖２－５。由圖可知，斷面??結(jié)構(gòu)（Ｍ０３？Ｍ３３）呈現(xiàn)上層指狀孔，下層球粒堆積狀的一種雙層結(jié)構(gòu)，隨著??ＭＷＣＮＴｓ的加入，相較于純ＰＶＤＦ膜孔隙率增加、指狀孔變大；膜表面形貌隨??２０??

本實(shí)驗(yàn)利用電子拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試膜拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率隨ＭＷＣＮＴｓ－ＯＨ??添加量的變化關(guān)系，得到膜拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率隨ＭＷＣＮＴｓ－ＯＨ添加量的變??化關(guān)系曲線，見圖２－６。隨著ＭＷＣＮＴｓ－ＯＨ含量的增加，膜的機(jī)械性能變化不同，??膜拉伸強(qiáng)度在０．０３％處達(dá)到最大，膜拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別提高了?０．８?ＭＰａ，??３．９％。具體分析如下：由于ＭＷＣＮＴｓ－ＯＨ具有較大的比表面積并且表面大量的??羥基基團(tuán)與ＰＶＤＦ分子鏈形成氫鍵，起到增強(qiáng)分子間作用力的效果；??ＭＷＣＮＴｓ－ＯＨ具有較高的長(zhǎng)徑比，在斷裂過程中可以吸收能量，起到增強(qiáng)體的??作用；此外ＭＷＣＮＴｓ－ＯＨ的加入可提高鑄膜液粘度，在成膜過程中產(chǎn)生延時(shí)相??分離，抑制了大孔結(jié)構(gòu)的形成，從而提高了復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度。添加ＭＷＣＮＴｓ－ＯＨ??對(duì)膜的機(jī)械性能有明顯的增強(qiáng)作用，當(dāng)添加量大于０．０３％時(shí)，團(tuán)聚現(xiàn)象會(huì)造成膜??表面及內(nèi)部缺陷形成應(yīng)力集中點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
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