本文首次利用聚酰胺-胺型樹狀大分子（PAMAM）通過原位改性制備了 PAMAM接枝PAN超濾膜（PAN-PAMAM）。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)PAN-PAMAM膜進(jìn)行表面改性。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、紅外光譜（ATR）、X射線光電子能譜（XPS）、熱重（TGA）等對(duì)膜進(jìn)行系統(tǒng)的表征。首先配制不同比例的PAN-PAMAM鑄膜液,通過在80℃下加熱6h使其反應(yīng),然后采用非溶劑致相分離法（NIPS）制備得到一系列PAN-PAMAM平板超濾膜,通過對(duì)比不同配比膜的結(jié)構(gòu)和性能,獲得最優(yōu)的制膜配比為15 wt.%PAN和0.5 wt.%PAMAM。優(yōu)化的PAN-PAMAM膜顯示出高通量（420 L.m-2·ha-1·br-1）和優(yōu)異的BSA截留率（99%）。為了提高膜的親水性,在不同條件下用乙醇胺（ETA）對(duì)PAN-PAMAM膜進(jìn)行了表面改性,分別采用了 ETA/PEG混合溶液和ETA/NaOH水溶液。其中,ETA/NaOH改性PAN-PAMAM膜的水通量下降較少,仍有403 L·m-2·h-1·bar-1,且BSA截留率維持在98%。XPS結(jié)果表明,ETA/NaOH改性膜表面生成了羧基,親水性... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１膜的分類及其過濾精度??Ｆｉ．?１．１?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｒｅｃｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??

在非溶劑中，溶劑和非溶劑置換一段時(shí)間后，聚合物溶液分為兩相，其??中不穩(wěn)定的富相固化為膜主體，而貧相則成為孔隙結(jié)構(gòu)，示意圖如１．３所示。??Ｍｉｘｉｎｇ?Ｃａｓｔｉｎｇ??＾＾?＾＾?＾?Ｂ，ａｄｅ??＾?＾?Ｄｏｐｅ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?Ｉ?Ｆｉｌｍ??ｓ—、令，痛?Ｚ?－?－?－？??Ｐｏｌｙｍｅｒ＾?－?＾?＾??／?／［??Ｎｏｎ－ｓｏｌｖｅｎｔ?（ｗａｔｅｒ）?Ｏｒｇａｎｉｃ?ｓｏｌｖｅｎｔ??Ｉ??ｖ?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｍａｔｒｉｘ?＇??川■■■■■?＾??圖１．３非溶劑致相分離示意圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｎｏｎ－ｓｏｌｖｅｎｔ?ｐｈａｓｅ?ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｃａｓｔｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．３超濾過程的膜污染??在液體過濾過程中，超濾膜經(jīng)常會(huì)遭受到嚴(yán)重的污染，導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制。過濾??期間，溶液中的物質(zhì)與膜接觸后，通過化學(xué)、物理、機(jī)械等一系列作用，吸附沉積在膜??表面或孔道內(nèi)，并逐漸積累，最終造成孔徑縮小或堵塞，影響膜的分離性能。??１．３．１污染機(jī)理??膜污染分為可逆和不可逆污染。可逆污染經(jīng)過簡(jiǎn)單物理操作（例如水洗、氣洗等）??后即能恢復(fù)；而不可逆污染借助物理方法無法恢復(fù)，必須通過化學(xué)手段才能恢復(fù)。一般??來說，三種情況同時(shí)存在于超濾膜的分離過程中，ｇ卩：（１）水溶質(zhì)吸附在膜表面及孔壁??上；（２）顆粒大小與膜孔相似的水溶質(zhì)停留在膜孔中，引起孔隙堵塞；（３）粒徑大于膜??孔的水溶質(zhì)被膜表面截留。如圖１．４所示。??Ｆｏｕｌａｎｔｓ?ｉｎ?Ｆｅｅｄ?Ｃａｋｅ?ｌａｙｅｒ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ??＿?？?Ｐ〇ｊ，ｂｌｏｃｋｉｎｇ??Ｉ?麵?Ｉ??Ｆｏｕｌｅｄ?ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ?ｍ

華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第９頁??和表面上的大量端基有規(guī)律地發(fā)散出級(jí)聯(lián)分支重復(fù)單元，如圖１．６所示｜１４１。為丫描述具??有樹狀特征的分子，化學(xué)家發(fā)明了“樹狀大分子”一詞，它起源于希臘語單詞“ｄｅｎｄｒｏｎ”??和“ｍｅｒ”，分別代表“樹”和“枝干”。樹狀大分子具有明確的分支結(jié)構(gòu)，由三個(gè)不同的??部分組成：（１）?一個(gè)中心核，樹狀大分子開始生長；（２）重復(fù)的分支單元，允許樹狀大??分子在幾何組織的徑向?qū)又猩L（稱為世代）；（３）暴露在表面上的許多終端功能基團(tuán)＾??這些結(jié)構(gòu)特征使樹狀大分子明顯區(qū)別于傳統(tǒng)的線性、支化和超支化聚合物，賦予樹狀大??分子獨(dú)特的功能特性以及在三維空間內(nèi)的多價(jià)協(xié)同性。因此，樹狀大分子是一種極具吸??引力的材料，被廣泛應(yīng)用��？環(huán)境保護(hù)、能源少產(chǎn)和人類健康等領(lǐng)域，例如傳感器、設(shè)備、??催化、診斷、藥物和輸送系統(tǒng)。??雜??圖１．６樹狀聚合物結(jié)構(gòu)圖，中央核心本身是第〇代（ＧＯ）；第１代（Ｇ１），第２代（Ｇ２）和第３??代（Ｇ３）分別指具有第一，第二和第三級(jí)分支的樹狀聚合物??Ｆｉｇ．?１．６?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ａ?ｄｅｎｄｒｉｍｅｒ?ｃｏｍｐｏｓｅｄ?ｏｆ?ａ?ｃｅｎｔｒａｌ?ｃｏｒｅ．?Ｔｈｅ?ｃｅｎｔｒａｌ?ｃｏｒｅ?ｉｔｓｅｌｆ?ｉｓ??ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?０?（ＧＯ）；?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?１?（Ｇｌ），?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?２?（Ｇ２），?ａｎｄ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?３?（Ｇ３）?ｒｅｆｅｒ?ｔｏ?ｄｅｎｄｒｉｍｅｒｓ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ??ｆｉｒｓｔ，?ｓｅｃｅ＾ｎｄ，?ａｎｄ?ｔｈｉｒｄ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ｂｒａｎｃｈｉｎｇ，?ｒｅｓｐｅ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]XDLVO理論解析鈣離子對(duì)腐殖酸反滲透膜污染的影響機(jī)制[J]. 姚淑娣,高欣玉,郭本華,包南,謝慧君,梁爽.  環(huán)境科學(xué). 2012(06)
[2]Electrokinetic and permeation characterization of hydrolyzed polyacrylonitrile （PAN） hollow fiber ultrafiltration membrane[J]. BAO WenXuan, XU ZhenLiang & YANG Hu Membrane Science and Engineering R&D Laboratory, Chemical Engineering Research Center, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.  Science in China（Series B:Chemistry）. 2009(05)

博士論文
[1]面向化工分離的納米多孔材料復(fù)合膜制備[D]. 應(yīng)允攀.北京化工大學(xué) 2017
[2]改性超濾膜去除水中天然有機(jī)物的研究[D]. 宋宏臣.上海交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]XDLVO理論解析溶解性微生物產(chǎn)物微濾膜污染機(jī)制[D]. 王平.山東大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3130490