納濾膜分離過(guò)程中的抗污染性差和通量低是目前納濾膜存在的兩個(gè)主要問(wèn)題,通過(guò)對(duì)膜材料的選取和成膜方法的研究來(lái)提高膜通量、增強(qiáng)抗污染性成為納濾膜研究的重點(diǎn)。近年來(lái),將具有特殊性質(zhì)的無(wú)機(jī)納米材料與有機(jī)溶劑或高分子聚合物結(jié)合起來(lái)制備出有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化膜材料,可以有效提高膜表面的親水性和通量,是解決分離膜通量低、易污染的最有效的技術(shù)之一。本文采用陰、陽(yáng)離子聚電解質(zhì)對(duì)TiO2納米粒子進(jìn)行改性,通過(guò)低溫沉淀-膠溶過(guò)程制備出荷電性銳鈦礦型二氧化鈦納米粒子。利用靜電層層自組裝技術(shù)將制備出的荷電性銳鈦礦型二氧化鈦納米粒子與聚電解質(zhì)摻雜制備了TiO2/聚電解質(zhì)雜化納濾膜,并對(duì)雜化膜的分離性能及其自清潔性能進(jìn)行了研究。首先,采用低溫沉淀-膠溶過(guò)程（LTPPP）在50℃膠溶溫度下制備出銳鈦礦型二氧化鈦納米粒子,并利用陰離子聚電解質(zhì)聚苯乙烯磺酸鈉（PSS）和陽(yáng)離子聚電解質(zhì)聚乙烯亞胺（PEI）對(duì)二氧化鈦進(jìn)行改性,分別得到具有荷電性的PSS-TiO2和PEI-TiO2納米粒子,并通過(guò)改變制備條件實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩種納米粒子的荷電量調(diào)控。采用XRD和HREM對(duì)PSS-TiO2和PEI-TiO2兩種納米粒子的晶型進(jìn)行了表征,結(jié)果表明... 

【文章來(lái)源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 納濾膜技術(shù)概述
        1.1.1 引言
        1.1.2 納濾膜的分離原理
        1.1.3 納濾膜的制備方法
            1.1.3.1 L-S相轉(zhuǎn)化法
            1.1.3.2 涂覆法
            1.1.3.3 共混法
            1.1.3.4 界面聚合法
            1.1.3.5 層層自組裝法
        1.1.4 納濾膜的改性
            1.1.4.1 納濾膜材料的改性
            1.1.4.2 納濾膜的表面改性
    1.2 超親水概述
        1.2.1 超親水簡(jiǎn)介
        1.2.2 超親水的形成及作用機(jī)理
        1.2.3 超親水表面的制備方法
    1.3 二氧化鈦雜化膜的研究進(jìn)展
        1.3.1 二氧化鈦納米粒子簡(jiǎn)介
        1.3.2 納米二氧化鈦的制備方法
            1.3.2.1 溶膠-凝膠法
            1.3.2.2 水熱法
            1.3.2.3 沉淀法
            1.3.2.4 微乳液法
        1.3.3 TiO_2的光催化作用原理
        1.3.4 TiO_2的光誘導(dǎo)親水機(jī)理
        1.3.5 二氧化鈦分離雜化膜的研究進(jìn)展
            1.3.5.1 二氧化鈦納米材料在微濾膜材料中的應(yīng)用
            1.3.5.2 二氧化鈦納米材料在超濾膜中的應(yīng)用
            1.3.5.3 二氧化鈦納米材料在滲透汽化膜中的應(yīng)用
            1.3.5.4 二氧化鈦納米材料在納濾膜中的應(yīng)用
    1.4 課題研究的目的和意義
    1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容
    1.6 課題來(lái)源
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.2 荷電性銳鈦礦型TiO_2納米粒子的低溫制備
    2.3 TiO_2/PEI/PSS雜化膜的制備
        2.3.1 聚丙烯腈基膜的水解改性
        2.3.2 TiO_2/聚電解質(zhì)雜化膜的制備
    2.4 TiO_2納米粒子的表征方法
        2.4.1 X-射線衍射(XRD)
        2.4.2 表面形貌及微觀結(jié)構(gòu)測(cè)定
        2.4.3 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜(UV-Vis)
        2.4.4 熒光光致發(fā)光（PL）
    2.5 TiO_2納米粒子的性能評(píng)價(jià)
        2.5.1 荷電性能評(píng)價(jià)
        2.5.2 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
        2.5.3 吸附性能評(píng)價(jià)
        2.5.4 光催化性能評(píng)價(jià)
    2.6 雜化納濾膜的表征
        2.6.1 膜表面傅里葉紅外光譜表征
        2.6.2 膜表面荷電性能表征
        2.6.3 膜表面形貌表征
        2.6.4 膜表面粗糙度表征
        2.6.5 膜表面親水性表征
    2.7 雜化納濾膜的性能評(píng)價(jià)
        2.7.1 雜化納濾膜的評(píng)價(jià)裝置
        2.7.2 雜化納濾膜性能的評(píng)價(jià)
第3章 荷電性銳鈦礦型TiO_2納米粒子的低溫制備及其光催化性能的研究
    3.1 荷電性銳鈦礦型TiO_2納米粒子的結(jié)構(gòu)和形貌表征
    3.2 不同荷電性銳鈦礦型TiO_2納米粒子的Zeta電位、粒徑和穩(wěn)定性的研究
    3.3 不同荷電性銳鈦礦型 TiO_2納米粒子的光催化性能研究
        3.3.1 不同荷電性銳鈦礦型TiO_2納米粒子的吸附性能
        3.3.2 不同荷電性銳鈦礦型TiO_2納米粒子對(duì)染料的光降解性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 TiO_2/聚電解質(zhì)雜化納濾膜的制備及其分離性能的研究
    4.1 TiO_2/聚電解質(zhì)雜化納濾膜的制備
    4.2 TiO_2/聚電解質(zhì)雜化納濾膜的表征
    4.3 PEI-TiO_2/PSS雜化納濾膜對(duì)重金屬離子的截留性能
    4.4 PEI/PSS-TiO_2雜化納濾膜對(duì)染料的截留性能
    4.5 PEI/PSS-TiO_2雜化納濾膜的自清潔性能
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3400651