基于多巴胺輔助共沉積技術(shù)的高性能復(fù)合納濾膜研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-04 22:27
納濾作為一種膜分離技術(shù)憑借其高通量、高截留和低壓力的特點(diǎn),在水體凈化、海水脫鹽和污水處理等方面具有廣闊的應(yīng)用前景,在解決全球性的水資源危機(jī)方面發(fā)揮著日益重要的作用。目前的復(fù)合納濾膜制備方法多存在反應(yīng)過(guò)程不可控、界面穩(wěn)定性不足、操作難度大等問(wèn)題,導(dǎo)致納濾膜性能不甚理想或限制其規(guī);瘧(yīng)用。基于貽貝仿生化學(xué)的多巴胺輔助共沉積技術(shù)以其過(guò)程可控、涂層普適粘附且易于功能化、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn),為高性能薄層復(fù)合納濾膜的制備和研究提供了新思路;诖,本論文提出并發(fā)展了一種基于多巴胺輔助聚乙烯亞胺共沉積技術(shù)的復(fù)合納濾膜構(gòu)建策略,主要圍繞復(fù)合納濾膜制備方法建立、高性能化和多功能化,從共沉積法直接構(gòu)建薄層復(fù)合納濾膜、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合納濾膜以及光催化功能化復(fù)合納濾膜構(gòu)建三個(gè)方面分別展開(kāi)研究。具體內(nèi)容如下:建立基于多巴胺輔助聚乙烯亞胺共沉積技術(shù)的復(fù)合納濾膜制備方法。通過(guò)共沉積和界面交聯(lián)方法,制備了一種以交聯(lián)共沉積層為分離層的復(fù)合納濾膜;系統(tǒng)研究了制備條件對(duì)分離層構(gòu)效關(guān)系的影響,發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)改變多巴胺與聚乙烯亞胺的質(zhì)量比例和沉積時(shí)間方便調(diào)控復(fù)合納濾膜結(jié)構(gòu)和性能;在優(yōu)化條件下制備的復(fù)合納濾膜表面結(jié)構(gòu)致密,親水性良好且在測(cè)...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:190 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖4.8所示為兩種復(fù)合膜的FTIR/ATR譜圖
圖4.22a所示
membrane?and?(c)?the?Zr〇2?NFMs?with?measured?skin?layer?thickness.??由于復(fù)合膜分離層的厚度會(huì)顯著影響傳質(zhì)阻力,從而影響其滲透能力和選擇性分離??能力。因此,我們?cè)敿?xì)表征了復(fù)合膜制備過(guò)程中致密層厚度的變化。如圖5.5所示,聚丙??烯腈超濾膜表面附近的致密層厚度約為54?nm左右。經(jīng)PDA/PEI共沉積后,由于共沉積??層的存在使致密層厚度增大至70?nm左右,這一厚度增長(zhǎng)與第三章所述結(jié)果一致。經(jīng)礦??化后,Zr02無(wú)機(jī)層的生成使復(fù)合膜致密層厚度增大到80?nm左右,可見(jiàn)無(wú)機(jī)層的厚度極??小。這一方面是由于無(wú)機(jī)納米粒子尺寸很小,使得無(wú)機(jī)層表面結(jié)構(gòu)達(dá)到致密時(shí)仍能保持??較小的厚度。另一方面,部分納米粒子會(huì)在修飾后的基膜孔內(nèi)生成從而堵塞孔結(jié)構(gòu),使??得復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)達(dá)到致密時(shí)的無(wú)機(jī)層表觀厚度較小。極小的復(fù)合層厚度有利于在過(guò)濾??過(guò)程中獲得更高的滲透通量,有利于納濾性能的提高。此外,無(wú)機(jī)層、共沉積層和基膜??ill??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HYDROPHILIC NANOFILTRATION MEMBRANES WITH SELF-POLYMERIZED AND STRONGLY-ADHERED POLYDOPAMINE AS SEPARATING LAYER[J]. 朱利平. Chinese Journal of Polymer Science. 2012(02)
本文編號(hào):3118602
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:190 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖4.8所示為兩種復(fù)合膜的FTIR/ATR譜圖
圖4.22a所示
membrane?and?(c)?the?Zr〇2?NFMs?with?measured?skin?layer?thickness.??由于復(fù)合膜分離層的厚度會(huì)顯著影響傳質(zhì)阻力,從而影響其滲透能力和選擇性分離??能力。因此,我們?cè)敿?xì)表征了復(fù)合膜制備過(guò)程中致密層厚度的變化。如圖5.5所示,聚丙??烯腈超濾膜表面附近的致密層厚度約為54?nm左右。經(jīng)PDA/PEI共沉積后,由于共沉積??層的存在使致密層厚度增大至70?nm左右,這一厚度增長(zhǎng)與第三章所述結(jié)果一致。經(jīng)礦??化后,Zr02無(wú)機(jī)層的生成使復(fù)合膜致密層厚度增大到80?nm左右,可見(jiàn)無(wú)機(jī)層的厚度極??小。這一方面是由于無(wú)機(jī)納米粒子尺寸很小,使得無(wú)機(jī)層表面結(jié)構(gòu)達(dá)到致密時(shí)仍能保持??較小的厚度。另一方面,部分納米粒子會(huì)在修飾后的基膜孔內(nèi)生成從而堵塞孔結(jié)構(gòu),使??得復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)達(dá)到致密時(shí)的無(wú)機(jī)層表觀厚度較小。極小的復(fù)合層厚度有利于在過(guò)濾??過(guò)程中獲得更高的滲透通量,有利于納濾性能的提高。此外,無(wú)機(jī)層、共沉積層和基膜??ill??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HYDROPHILIC NANOFILTRATION MEMBRANES WITH SELF-POLYMERIZED AND STRONGLY-ADHERED POLYDOPAMINE AS SEPARATING LAYER[J]. 朱利平. Chinese Journal of Polymer Science. 2012(02)
本文編號(hào):3118602
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