聚苯硫醚分離膜界面改性、結(jié)構(gòu)調(diào)控與過(guò)濾分離性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-22 05:54
膜分離已經(jīng)成為一項(xiàng)成熟的技術(shù)并被廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,但常規(guī)分離膜材料很難應(yīng)用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)極性有機(jī)溶劑及高溫等極端環(huán)境下的分離過(guò)程中。聚苯硫醚(PPS)由于其具有較強(qiáng)的耐酸堿、耐有機(jī)溶劑腐蝕及耐高溫的特性,特別適合用于苛刻環(huán)境下的膜分離過(guò)程。本文以PPS微濾膜為基膜,通過(guò)后改性方式,實(shí)現(xiàn)分離功能層的構(gòu)建,制備復(fù)合納濾膜,研究了納濾分離膜的過(guò)濾與分離過(guò)程。同時(shí),研究了PPS中空纖維膜制備方法,討論了稀釋劑組分及后處理工藝對(duì)中空纖維膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。其主要內(nèi)容如下:(1)以PPS微孔膜為基膜,采用真空輔助自組裝技術(shù),將1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)改性的氧化石墨烯(GO)在基膜表面構(gòu)筑分離層,研究了BTESE濃度對(duì)復(fù)合膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。研究表明:在GO層間通過(guò)原位聚合作用,均勻地形成了有機(jī)硅納米粒子(PB),實(shí)現(xiàn)了納米粒子的均勻插層。一方面在GO層間形成連續(xù)的親水性傳輸通道,提高水分子和乙醇分子的滲透性能;另一方面PB納米粒子的多孔結(jié)構(gòu)能有效增強(qiáng)對(duì)染料分子的截留分離作用。(2)采用界面聚合法,將弱交聯(lián)形成的納米GO(NGO)/哌嗪(PIP)自組裝單元固定在P...
【文章來(lái)源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:124 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 膜分離技術(shù)概述
1.2.1 膜分離技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀
1.2.2 分離膜制備方法
1.2.3 分離膜改性方法
1.3 分離膜材料發(fā)展概述
1.3.1 無(wú)機(jī)膜
1.3.2 高分子聚合物膜
1.3.3 無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合膜
1.3.4 特種分離膜
1.4 聚苯硫醚材料及膜研究進(jìn)展
1.4.1 聚苯硫醚簡(jiǎn)介
1.4.2 聚苯硫醚合成發(fā)展概述
1.4.3 聚苯硫醚中空纖維膜研究進(jìn)展
1.4.4 聚苯硫醚纖維膜研究進(jìn)展
1.4.5 聚苯硫醚平板膜研究進(jìn)展
1.5 本文研究意義及內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 有機(jī)硅插層改性氧化石墨烯雜化PPS膜的制備及性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料與試劑
2.2.2 儀器設(shè)備
2.2.3 PPS微濾膜的制備
2.2.4 氧化石墨烯的制備
2.2.5 復(fù)合膜的制備
2.2.6 GO和膜結(jié)構(gòu)與性能表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 GO與 GO@2.5PB結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)分析
2.3.3 復(fù)合膜滲透性與分離性能分析
2.3.4 復(fù)合膜長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究
2.3.5 復(fù)合膜耐溶劑性能分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 NGO/PA層雜化PPS復(fù)合膜的制備及脫鹽性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料與試劑
3.2.2 儀器設(shè)備
3.2.3 PPS微濾膜的制備
3.2.4 氧化石墨烯的制備
3.2.5 NGO的制備
3.2.6 復(fù)合膜的制備
3.2.7 GO、NGO和膜結(jié)構(gòu)與性能表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 GO,NGO結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)分析
3.3.3 復(fù)合膜接觸角與純水通量分析
3.3.4 復(fù)合膜功能層X(jué)RD分析
3.3.5 復(fù)合膜脫鹽性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 mLBL法制備“三明治”結(jié)構(gòu)PA/O-NGO層雜化PPS復(fù)合膜
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原料與試劑
4.2.2 儀器設(shè)備
4.2.3 PPS微濾膜的制備
4.2.4 氧化石墨烯的制備
4.2.5 O-NGO的制備
4.2.6 復(fù)合膜的制備
4.2.7 GO、O-NGO和膜結(jié)構(gòu)與性能表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 GO,NGO結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)分析
4.3.3 復(fù)合膜表面接觸角分析
4.3.4 復(fù)合膜純水通量分析
4.3.5 復(fù)合膜表面荷電性分析
4.3.6 復(fù)合膜脫鹽性能分析
4.3.7 復(fù)合膜長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 聚苯硫醚中空纖維膜結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 原料與試劑
5.2.2 儀器設(shè)備
5.2.3 中空纖維初生膜的制備
5.2.4 熱拉伸處理
5.2.5 中空纖維膜結(jié)構(gòu)與性能表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 膜的微觀形貌分析
5.3.2 孔隙率測(cè)試
5.3.3 機(jī)械性能測(cè)試
5.3.4 接觸角測(cè)試
5.3.5 水通量及截留性能測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文及參與科研情況
致謝
本文編號(hào):3201108
【文章來(lái)源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:124 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
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摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 膜分離技術(shù)概述
1.2.1 膜分離技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀
1.2.2 分離膜制備方法
1.2.3 分離膜改性方法
1.3 分離膜材料發(fā)展概述
1.3.1 無(wú)機(jī)膜
1.3.2 高分子聚合物膜
1.3.3 無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合膜
1.3.4 特種分離膜
1.4 聚苯硫醚材料及膜研究進(jìn)展
1.4.1 聚苯硫醚簡(jiǎn)介
1.4.2 聚苯硫醚合成發(fā)展概述
1.4.3 聚苯硫醚中空纖維膜研究進(jìn)展
1.4.4 聚苯硫醚纖維膜研究進(jìn)展
1.4.5 聚苯硫醚平板膜研究進(jìn)展
1.5 本文研究意義及內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 有機(jī)硅插層改性氧化石墨烯雜化PPS膜的制備及性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料與試劑
2.2.2 儀器設(shè)備
2.2.3 PPS微濾膜的制備
2.2.4 氧化石墨烯的制備
2.2.5 復(fù)合膜的制備
2.2.6 GO和膜結(jié)構(gòu)與性能表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 GO與 GO@2.5PB結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)分析
2.3.3 復(fù)合膜滲透性與分離性能分析
2.3.4 復(fù)合膜長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究
2.3.5 復(fù)合膜耐溶劑性能分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 NGO/PA層雜化PPS復(fù)合膜的制備及脫鹽性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料與試劑
3.2.2 儀器設(shè)備
3.2.3 PPS微濾膜的制備
3.2.4 氧化石墨烯的制備
3.2.5 NGO的制備
3.2.6 復(fù)合膜的制備
3.2.7 GO、NGO和膜結(jié)構(gòu)與性能表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 GO,NGO結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)分析
3.3.3 復(fù)合膜接觸角與純水通量分析
3.3.4 復(fù)合膜功能層X(jué)RD分析
3.3.5 復(fù)合膜脫鹽性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 mLBL法制備“三明治”結(jié)構(gòu)PA/O-NGO層雜化PPS復(fù)合膜
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原料與試劑
4.2.2 儀器設(shè)備
4.2.3 PPS微濾膜的制備
4.2.4 氧化石墨烯的制備
4.2.5 O-NGO的制備
4.2.6 復(fù)合膜的制備
4.2.7 GO、O-NGO和膜結(jié)構(gòu)與性能表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 GO,NGO結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)分析
4.3.3 復(fù)合膜表面接觸角分析
4.3.4 復(fù)合膜純水通量分析
4.3.5 復(fù)合膜表面荷電性分析
4.3.6 復(fù)合膜脫鹽性能分析
4.3.7 復(fù)合膜長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 聚苯硫醚中空纖維膜結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 原料與試劑
5.2.2 儀器設(shè)備
5.2.3 中空纖維初生膜的制備
5.2.4 熱拉伸處理
5.2.5 中空纖維膜結(jié)構(gòu)與性能表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 膜的微觀形貌分析
5.3.2 孔隙率測(cè)試
5.3.3 機(jī)械性能測(cè)試
5.3.4 接觸角測(cè)試
5.3.5 水通量及截留性能測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文及參與科研情況
致謝
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