當(dāng)前,膜分離技術(shù)在化工、環(huán)保、能源等領(lǐng)域扮演著重要角色,發(fā)展高性能膜始終是其核心和關(guān)鍵所在。有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化膜結(jié)合了有機(jī)、無(wú)機(jī)組分的優(yōu)良特性,具有較高的熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和特殊的化學(xué)性質(zhì),有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化膜是未來(lái)分離膜的重要發(fā)展方向之一。如何克服無(wú)機(jī)粒子在有機(jī)聚合物基質(zhì)中的團(tuán)聚現(xiàn)象并實(shí)現(xiàn)納米級(jí)分散是有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化膜制備過(guò)程面臨的最主要瓶頸之一。本研究在聚砜（PS）基底上制備聚二甲基硅氧烷（PDMS）雜化膜,提出采用超聲原位強(qiáng)化技術(shù)改善雜化膜的粒子納米級(jí)分散,進(jìn)一步提高膜的綜合性能。掃描電鏡（SEM）結(jié)果顯示,超聲空化作用使無(wú)機(jī)粒子均勻分散在膜表面,且與PDMS的界面結(jié)合緊密。X射線能量色散（EDX）線狀掃描元素分析結(jié)合SEM圖可以得出,雜化膜表面分離層厚度大約為6μm。原子力顯微鏡（AFM）對(duì)膜表面的粗糙情況進(jìn)行了表征,結(jié)果發(fā)現(xiàn)超聲空化作用有效克服了無(wú)機(jī)粒子在膜表面發(fā)生二次團(tuán)聚,進(jìn)而在膜表面形成了細(xì)微的粗糙結(jié)構(gòu)。靜態(tài)接觸角和乙醇動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試結(jié)果表明,膜表面的疏水性由于超聲強(qiáng)化作用形成的納微階層結(jié)構(gòu)而得到了提升,且當(dāng)SiO2負(fù)載量為5wt%時(shí),雜化膜表面的親醇性達(dá)到最強(qiáng)。本研究將超聲原位強(qiáng)... 

【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)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 滲透汽化
        1.1.1 滲透汽化技術(shù)的原理
        1.1.2 滲透汽化膜性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        1.1.3 滲透汽化過(guò)程的影響因素
        1.1.4 滲透汽化技術(shù)的應(yīng)用
        1.1.5 滲透汽化技術(shù)存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
    1.2 耐溶劑納濾
        1.2.1 耐溶劑納濾傳質(zhì)機(jī)理
        1.2.2 耐溶劑納濾性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        1.2.3 耐溶劑納濾的應(yīng)用
        1.2.4 耐溶劑納濾膜存在的問(wèn)題和發(fā)展前景
    1.3 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化膜
        1.3.1 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化膜的分類
        1.3.2 雜化膜材料
        1.3.3 雜化膜制備方法
    1.4 本課題的研究目的和意義
    1.5 本課題研究的主要內(nèi)容
    1.6 課題來(lái)源
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 ZSM-5 分子篩的改性
    2.3 ZIF-8 粒子的合成
    2.4 超聲原位強(qiáng)化自組裝有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化膜
        2.4.1 聚砜基膜的預(yù)處理
        2.4.2 雜化膜的制備步驟
    2.5 雜化膜的評(píng)價(jià)方法和裝置
        2.5.1 滲透汽化評(píng)價(jià)裝置及方法
        2.5.2 耐有機(jī)溶劑納濾評(píng)價(jià)裝置及方法
    2.6 表征方法
        2.6.1 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.6.2 X射線能量色散譜儀（EDX）
        2.6.3 原子力顯微鏡（AFM）
        2.6.4 接觸角測(cè)定儀（CA）
第3章 超聲原位強(qiáng)化自組裝有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化膜機(jī)理研究
    3.1 掃描電鏡（SEM）表征
    3.2 原子力顯微鏡（AFM）表征
    3.3 X射線能量色散儀表征
    3.4 靜態(tài)接觸角儀表征
    3.5 動(dòng)態(tài)接觸角儀表征
    3.6 PDMS/Silicalite-1 和PDMS/ZIF-8 雜化膜
    3.7 本章小結(jié)
第4章 超聲原位強(qiáng)化組裝有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化膜在滲透汽化和有機(jī)溶劑納濾的應(yīng)用研究
    4.1 雜化膜的滲透汽化性能研究
        4.1.1 超聲強(qiáng)化作用對(duì)滲透汽化性能的影響
        4.1.2 SiO_2負(fù)載量對(duì)滲透汽化性能的影響
        4.1.3 復(fù)合層數(shù)對(duì)滲透汽化性能的影響
        4.1.4 超聲功率對(duì)滲透汽化性能的影響
        4.1.5 進(jìn)料液溫度對(duì)滲透汽化性能的影響
        4.1.6 進(jìn)料液濃度對(duì)滲透汽化性能的影響
        4.1.7 PDMS/Silicalite-1 和PDMS/ZIF-8 雜化膜分離性能
        4.1.8 不同雜化粒子雜化膜傳質(zhì)機(jī)理
        4.1.9 制備雜化膜綜合性能與文獻(xiàn)報(bào)道比較
    4.2 雜化膜的耐溶劑納濾性能研究
        4.2.1 超聲強(qiáng)化作用對(duì)雜化膜截留性能的影響
        4.2.2 SiO_2負(fù)載量對(duì)雜化膜截留性能的影響
        4.2.3 復(fù)合層數(shù)對(duì)雜化膜截留性能的影響
        4.2.4 超聲功率對(duì)雜化膜截留性能的影響
        4.2.5 操作壓力對(duì)雜化膜截留性能的影響
        4.2.6 添加粒子性質(zhì)對(duì)雜化膜截留性能的影響
        4.2.7 不同有機(jī)溶劑對(duì)雜化膜截留性能的影響
        4.2.8 雜化膜的耐溶劑穩(wěn)定評(píng)價(jià)
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論與建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及申請(qǐng)專利
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]Silicalite-1/PDMS納米雜化復(fù)合膜的制備和性能研究[D]. 劉吉達(dá).北京工業(yè)大學(xué) 2013
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本文編號(hào)：3630924