基于磁控濺射法制備AG/PTFE復(fù)合膜及其性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-15 00:22
聚四氟乙烯(PTFE)耐酸堿性、不溶于有機(jī)溶劑,具有優(yōu)異的不粘性、耐老化性、抗輻射性和熱穩(wěn)定性,成膜性較好,廣泛應(yīng)用于過濾、分離等領(lǐng)域。近年來,PTFE的親疏水和抗污染改性得到發(fā)展,提高了分離膜的使用效率。磁控濺射技術(shù)因具有高沉積速率、低基底溫度、與基材結(jié)合牢固、相對(duì)便宜的沉積方式和易于工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn),逐漸在膜分離領(lǐng)域嶄露頭角。基于此,本文利用磁控濺射技術(shù)在PTFE膜表面沉積納米銀薄膜,并利用原子力顯微鏡(AFM)、X射線能譜分析儀(EDX)、X射線光電子能譜(XPS)和X射線衍射分析(XRD)探究不同濺射工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合膜的表面微觀形貌、元素組成和晶態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。通過場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、孔隙率、孔徑、接觸角、水通量、截留率等測(cè)試,探討磁控濺射工藝參數(shù)對(duì)膜結(jié)構(gòu)和性能的影響,結(jié)果表明沉積的納米粒子在多孔膜表面以島狀方式生長(zhǎng),納米銀在PTFE微孔膜表面先成核后連續(xù)堆積成納米薄膜;隨濺射時(shí)間增加,膜表面顆粒尺寸逐漸增加,表面由凹凸逐漸平滑。復(fù)合膜厚度增加,膜潤(rùn)濕性增加,XPS和EDX測(cè)試結(jié)果表明,部分銀粒子會(huì)存在于PTFE微孔膜表面、膜孔內(nèi)及其孔壁中。隨著濺射時(shí)間增加,復(fù)合膜表...
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
圖2-1?BSA牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)工作曲線??
?1.0??Absorbance??圖2-1?BSA牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)工作曲線??(2)吸附效果測(cè)試??將膜剪成4?X?4cm后清洗去除雜質(zhì),放入容量相同的五支試管內(nèi),分別加入??10mL的lg/L的BSA溶液,恒溫浸泡24h后,取出試管中的膜,測(cè)試試管中BSA??溶液在280nm處的吸光度。再對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線圖查出吸附后溶液的濃度。由公式??可得出膜對(duì)BSA的吸附量〇[52】:??^?lOOOOOOCCoyo-Cil/i)??Q?=?公式(2-5)??其中Q為膜吸附蛋白質(zhì)的量(pg/cm2);?〇)為BSA溶液原液的濃度(g/L);?Q??為吸附后溶液的濃度(g/L);?VG為蛋白溶液的體積(L);?A為膜的表面積(cm2)。??16??
第二章磁控濺射工藝對(duì)復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和性能的影響??圖2-2?PTFE原膜與磁控派射鍍Ag膜接觸角M0(原膜)Ml(lmin)?M2(5min)??M3(?1?Omin)M4(?15min)??Fig.2-2?The?initial?water?contact?angles?of?virgin?PTFE?membrane?and?Ag-coated?PTFE??membranes?M0(virgin?PTFE)?Ml(lmin)?M2(5min)?M3(10min)M4(15min)??純水接觸角是表征微孔膜表面親疏水性能的一個(gè)重要方法,材料表面親疏水??性不僅與材料本身化學(xué)特性有關(guān),還與其物理性質(zhì)有關(guān)。在固-液吸附理論中,??提到固體的比表面積(單位質(zhì)量吸附劑具有的總表面積)越大,吸附能力越強(qiáng)%。.??如圖2-2所示,測(cè)量的PTFE膜為疏水性膜,是因?yàn)椋校裕疲挪牧媳砻婺茌^低,??表面有一定的粗植度。從圖中可以看到,當(dāng)派射時(shí)間從增加到15min時(shí)(a-e?),??膜表面接觸角從140°‘降低到+]12°,納米銀膜沉積降低復(fù)合膜表面的接觸角,提??高膜了表面的潤(rùn)濕性。PTFE表面派射納米顆粒改變其物理和化學(xué)特性,經(jīng)過濺??射后
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原子吸收光譜法在測(cè)定水中重金屬的應(yīng)用[J]. 鄒可可,彭博. 世界有色金屬. 2016(15)
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[10]膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用及膜材料研究進(jìn)展[J]. 何小娟,楊再鵬,黨海燕,陳石登,彭海珠,盧姝,莫馗,梁燕. 化工環(huán)保. 2004(03)
博士論文
[1]納米銀及其復(fù)合抗菌材料的研究[D]. 胡云睿.華南理工大學(xué) 2013
[2]滌綸基布表面磁控濺射納米銅膜及性能研究[D]. 孟靈靈.江南大學(xué) 2013
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碩士論文
[1]膜分離技術(shù)處理丙烯腈廢水實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉華云.東北石油大學(xué) 2015
[2]PTFE平板微孔膜的超疏水改性及其在膜蒸餾中的應(yīng)用[D]. 王燕敏.浙江理工大學(xué) 2015
[3]磁控濺射法制備銅薄膜及其超疏水表面改性研究[D]. 殷川.南京理工大學(xué) 2013
[4]離子液體萃取光度法測(cè)定汞、銅和鐵含量的研究[D]. 鄭直.吉林大學(xué) 2011
本文編號(hào):3625534
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
圖2-1?BSA牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)工作曲線??
?1.0??Absorbance??圖2-1?BSA牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)工作曲線??(2)吸附效果測(cè)試??將膜剪成4?X?4cm后清洗去除雜質(zhì),放入容量相同的五支試管內(nèi),分別加入??10mL的lg/L的BSA溶液,恒溫浸泡24h后,取出試管中的膜,測(cè)試試管中BSA??溶液在280nm處的吸光度。再對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線圖查出吸附后溶液的濃度。由公式??可得出膜對(duì)BSA的吸附量〇[52】:??^?lOOOOOOCCoyo-Cil/i)??Q?=?公式(2-5)??其中Q為膜吸附蛋白質(zhì)的量(pg/cm2);?〇)為BSA溶液原液的濃度(g/L);?Q??為吸附后溶液的濃度(g/L);?VG為蛋白溶液的體積(L);?A為膜的表面積(cm2)。??16??
第二章磁控濺射工藝對(duì)復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和性能的影響??圖2-2?PTFE原膜與磁控派射鍍Ag膜接觸角M0(原膜)Ml(lmin)?M2(5min)??M3(?1?Omin)M4(?15min)??Fig.2-2?The?initial?water?contact?angles?of?virgin?PTFE?membrane?and?Ag-coated?PTFE??membranes?M0(virgin?PTFE)?Ml(lmin)?M2(5min)?M3(10min)M4(15min)??純水接觸角是表征微孔膜表面親疏水性能的一個(gè)重要方法,材料表面親疏水??性不僅與材料本身化學(xué)特性有關(guān),還與其物理性質(zhì)有關(guān)。在固-液吸附理論中,??提到固體的比表面積(單位質(zhì)量吸附劑具有的總表面積)越大,吸附能力越強(qiáng)%。.??如圖2-2所示,測(cè)量的PTFE膜為疏水性膜,是因?yàn)椋校裕疲挪牧媳砻婺茌^低,??表面有一定的粗植度。從圖中可以看到,當(dāng)派射時(shí)間從增加到15min時(shí)(a-e?),??膜表面接觸角從140°‘降低到+]12°,納米銀膜沉積降低復(fù)合膜表面的接觸角,提??高膜了表面的潤(rùn)濕性。PTFE表面派射納米顆粒改變其物理和化學(xué)特性,經(jīng)過濺??射后
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期刊論文
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[1]納米銀及其復(fù)合抗菌材料的研究[D]. 胡云睿.華南理工大學(xué) 2013
[2]滌綸基布表面磁控濺射納米銅膜及性能研究[D]. 孟靈靈.江南大學(xué) 2013
[3]表面沉積納米二氧化鈦紡織材料的制備及其性能研究[D]. 徐陽.江南大學(xué) 2009
[4]聚四氟乙烯膜拉伸成孔機(jī)理及其彈性復(fù)合膜研究[D]. 黃機(jī)質(zhì).東華大學(xué) 2008
碩士論文
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[4]離子液體萃取光度法測(cè)定汞、銅和鐵含量的研究[D]. 鄭直.吉林大學(xué) 2011
本文編號(hào):3625534
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