本課題分別基于對傳統(tǒng)復合膜工藝配方的改進和膜結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩個角度,開發(fā)了兩種低壓納濾膜,并考察他們在較低操作壓力下脫除有機染料和無機鹽的性能。首先采用單官能團單體—牛磺酸作為添加劑與哌嗪（PIP）配制混合水溶液,與均苯三甲酰氯（TMC）的正己烷溶液在聚砜超濾膜上進行界面聚合,制備薄層納濾復合（TFC）膜。�；撬岬淖畲筇砑恿窟_到混合溶質(zhì)的95.5%。核磁共振氫譜（¹H NMR）顯示�；撬岷瓦哙褐g存在很強的相互作用。在�；撬岬淖饔孟�,PIP單體的移動能力增加,其仲胺基團具結(jié)合氯離子能力加強,反應(yīng)活性提高。隨�；撬岜壤黾�,膜的滲透通量增加,最低操作壓隨之降低,膜對Mg SO₄的截留呈現(xiàn)減小-增大-減小的趨勢。當�；撬釣樗嗳苜|(zhì)總質(zhì)量分率的80 wt%時,復合膜在0.25 MPa下水通量為2.89 L·m^-2·h^-1·bar^-1,Mg SO₄截留率高達98.34%。�；撬岱致蕿�99 wt%時,復合膜的最低操作壓降至0.1 MPa,水通量為25.48L·m^... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學天津市

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

通過兒茶酚/PEI共沉積法制備荷正電LNF膜過程示意圖

第一章前言9圖1-3HNTs-PIL/PES分子分離膜的制備過程Fig.1-3FabricationprocessofHNTs-PIL/PESmolecularseparationmembrane.蒙脫土(MMT)是一種二維無機納米片，由八面體的氫氧化鋁或氫氧化鎂片組成，夾層區(qū)域包含Na+或Ca2+，化學式為(Al,Mg)2(SiO10)(OH)2·nH2O[103,104]。與埃洛石一樣，蒙脫土具備較高的親水性，同時也具有良好的拉伸性和熱穩(wěn)定性，是一種完美的用于制備無機納米粒子/聚合物的材料[105]。Mahmoudian[106]等使用超支化環(huán)氧樹脂(HBE)修飾的蒙脫土納米粒子與聚苯砜(PPSU)制備出一種親水性顯著提高的共混改性膜。改性后的膜不僅具有較高的水通量和抗污染性能，同時對染料也具有不錯的截留能力。當鑄膜液中蒙脫土的比例為3wt%時，膜對甲基橙的截留率高達90%。Balkanloo[107]等使用磷酸酸化后的蒙脫土共混改性聚醚砜膜，蒙脫土的聚集增大了膜表面粗糙度，使得膜有效表面積增加，水通量和抗污染性能也隨之增加。此外，蒙脫土的加入增大了膜孔隙率但減小了膜孔徑，這為膜提供了出色的截留性能，不僅對甲基藍(86%)和甲基橙(93%)的截留效果顯著，而且對Zn2+(90%)、Ni2+(70%)、Cu2+(60%)、Cd2+(60%)等重金屬離子也有很強的去除能力。Zhu[108]等將殼聚糖與蒙脫石接枝后與PES共混制備了一種帶有負電荷的共混雜化膜。與PES膜相比，該共混膜的水通量增加了一倍，且抗污染性能與機械性能均顯著提高。此外由于道南效應(yīng)，膜對活性黑5與活性紅49兩種陰離子染料的截留率分別高達87%和85%，同時對氯化鈉和氯化鎂等無機鹽的截留率不到10%，因此適用于含鹽廢水的染料處理。

天津工業(yè)大學碩士學位論文18圖2-2復合膜的ATR-IR光譜圖Fig.2-2ART-IRspectraofcompositemembranes2.2.2.2XPS光譜表征圖2-3是復合膜表面的XPS譜。圖2-3a表明，含�；撬岬腡80與T99出現(xiàn)168.08eV處的S元素特征峰。隨�；撬岜壤黾�，400.08eV處的N元素特征峰減校圖2-3b、c、d是分別是T0、T80、T99膜的C1s分峰圖，每種化學鍵的比例列于表2-3中。在T80和T99曲線在284.58eV處出現(xiàn)來自于�；撬岬腃-N-H峰，其比例也從T80的3.09%增加到T99的5.04%。由于T99膜表面殘留了更多的�；撬釟埢�，因此284.98eV處C-H/C-C峰明顯增強，為64.16%。隨著�；撬岜壤黾�，C-O/C-S峰與COO/N-C=O峰均減小，這證實了酰胺基團密度的降低。圖2-3e,f是P80和P99C1s分峰圖，盡管在沒有出現(xiàn)C-N-H峰，但P80和P99曲線中的COO/N-C=O和C-O/C-S的比率均小于T80和T99。由此可見，�；撬峤档土斯δ軐拥慕宦�(lián)密度。然而，與PIP濃度降低的單一影響相比，�；撬嵩斐傻慕档统潭扔兴鶞p輕。在PIP濃度降低的情況下，�；撬峥稍谝欢ǔ潭壬暇S持住一定的交聯(lián)密度。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]A Facile Method for Dye and Heavy Metal Elimination by p H Sensitive Acid Activated Montmorillonite/Polyethersulfone Nanocomposite Membrane[J]. Mehdi Mahmoudian,Peyman Gozali Balkanloo,Ehsan Nozad.  Chinese Journal of Polymer Science. 2018(01)
[2]多巴胺輔助聚乙烯亞胺沉積交聯(lián)的復合納濾膜制備（英文）[J]. Pei-bin ZHANG,Cui-jing LIU,Jian SUN,Bao-ku ZHU,Li-ping ZHU.  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2017(02)
[3]海泡石的酸處理和有機海泡石的制備[J]. 曹偉城,謝襄漓,劉偉,王林江.  化工礦物與加工. 2012(04)

博士論文
[1]基于多巴胺輔助共沉積技術(shù)的高性能復合納濾膜研究[D]. 呂嫣.浙江大學 2018

碩士論文
[1]含有磺酸基團聚酰胺6膜的制備及應(yīng)用[D]. 任順.天津工業(yè)大學 2019



本文編號：3407435