離子液體接枝的聚偏氟乙烯多孔膜的制備及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-08 20:46
聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)因其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、可加工性、耐候性以及優(yōu)良的機(jī)械性能而被廣泛應(yīng)用于微濾、超濾等工程。然而,由于PVDF膜具有較強(qiáng)的表面疏水性,一些污染物例如膠體、蛋白質(zhì)、微生物等容易在膜表面附著并對(duì)其造成污染,進(jìn)而導(dǎo)致PVDF膜的性能下降。親水改性能夠有效地提高PVDF膜的抗污能力,也是膜技術(shù)研究中的重要方向。離子液體(Ionic Liquid,IL),一種具有特殊結(jié)構(gòu)的室溫液態(tài)有機(jī)鹽,近年來作為一種“綠色”多功能添加劑,常被用于聚合物改性研究,并發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢。本文選取親水性的離子液體—1-乙烯基-3-丁基咪唑氯鹽([VBIm][Cl])通過電子束輻照接枝技術(shù)對(duì)PVDF進(jìn)行共聚改性,然后采用浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化工藝和靜電紡絲工藝制備了PVDF-g-IL多孔薄膜,考察了IL接枝量對(duì)PVDF-g-IL多孔薄膜的形貌結(jié)構(gòu)和性能的影響,以及PVDF-g-IL多孔薄膜作為多功能材料的應(yīng)用前景,具體研究內(nèi)容和主要結(jié)論如下:(1)IL與PVDF的共聚改性研究通過電子束輻射接枝技術(shù),實(shí)現(xiàn)了IL在PVDF分子鏈上的固定,獲得PVDF-g-IL復(fù)合材...
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 膜技術(shù)的應(yīng)用與現(xiàn)狀
1.2 PVDF多孔膜的研究
1.2.1 PVDF膜的性能簡介
1.2.2 PVDF多孔膜的制備方法
1.2.3 PVDF多孔膜的應(yīng)用
1.2.4 PVDF多孔膜的親水改性
1.3 離子液體的性質(zhì)及其在聚合物中的應(yīng)用
1.3.1 離子液體簡介
1.3.2 離子液體在聚合物中的應(yīng)用
1.3.3 離子液體對(duì)PVDF的改性研究
1.4 課題的研究思路及主要研究內(nèi)容
1.4.1 課題的研究思路
1.4.2 主要研究內(nèi)容
2 浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化制備PVDF-g-IL多孔膜
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.3 聚偏氟乙烯-g-離子液體(PVDF-g-IL)的制備及表征
2.2.4 浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備多孔薄膜
2.2.5 PVDF-g-IL多孔薄膜的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PVDF-g-IL的制備
2.3.2 PVDF-g-IL多孔薄膜的表面組成分析
2.3.3 PVDF-g-IL多孔薄膜的形貌分析
2.3.4 PVDF-g-IL多孔薄膜的親水性能
2.3.5 PVDF-g-IL多孔薄膜的水通量
2.4 本章小結(jié)
3 PVDF-g-IL多孔膜的抗污、抗菌以及生物相容性研究
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
3.2.2 實(shí)驗(yàn)表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 PVDF-g-IL多孔膜抗污染性能
3.3.2 PVDF-g-IL多孔膜抗菌性能
3.3.3 PVDF-g-IL多孔膜生物相容性測試
3.4 本章小結(jié)
4 PVDF-g-IL多孔膜對(duì)陰離子染料吸附研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
4.2.2 實(shí)驗(yàn)表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PVDF-g-IL多孔膜在溶液中的p H響應(yīng)性
4.3.2 不同IL接枝量的PVDF-g-IL多孔膜對(duì)TB的吸附能力
4.3.3 PVDF-g-IL多孔膜對(duì)TB的吸附能力
4.3.4 PVDF-g-IL多孔膜在不同p H溶液中的吸附容量
4.3.5 不同的初始濃度下PVDF-g-IL多孔膜的吸附容量
4.3.6 溫度對(duì)PVDF-g-IL多孔膜吸附的影響
4.3.7 PVDF-g-IL多孔膜對(duì)TB吸附的動(dòng)力學(xué)研究
4.3.8 吸附等溫線模型
4.4 本章小結(jié)
5 PVDF-g-IL中空纖維膜及納米纖維膜的制備及研究
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
5.2.2 實(shí)驗(yàn)表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 PVDF-g-IL多孔膜的油/水分離能力
5.3.2 PVDF-g-IL中空纖維膜
5.3.3 PVDF-g-IL納米纖維膜
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要科研成果
致謝
本文編號(hào):3714108
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 膜技術(shù)的應(yīng)用與現(xiàn)狀
1.2 PVDF多孔膜的研究
1.2.1 PVDF膜的性能簡介
1.2.2 PVDF多孔膜的制備方法
1.2.3 PVDF多孔膜的應(yīng)用
1.2.4 PVDF多孔膜的親水改性
1.3 離子液體的性質(zhì)及其在聚合物中的應(yīng)用
1.3.1 離子液體簡介
1.3.2 離子液體在聚合物中的應(yīng)用
1.3.3 離子液體對(duì)PVDF的改性研究
1.4 課題的研究思路及主要研究內(nèi)容
1.4.1 課題的研究思路
1.4.2 主要研究內(nèi)容
2 浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化制備PVDF-g-IL多孔膜
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.3 聚偏氟乙烯-g-離子液體(PVDF-g-IL)的制備及表征
2.2.4 浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備多孔薄膜
2.2.5 PVDF-g-IL多孔薄膜的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PVDF-g-IL的制備
2.3.2 PVDF-g-IL多孔薄膜的表面組成分析
2.3.3 PVDF-g-IL多孔薄膜的形貌分析
2.3.4 PVDF-g-IL多孔薄膜的親水性能
2.3.5 PVDF-g-IL多孔薄膜的水通量
2.4 本章小結(jié)
3 PVDF-g-IL多孔膜的抗污、抗菌以及生物相容性研究
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
3.2.2 實(shí)驗(yàn)表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 PVDF-g-IL多孔膜抗污染性能
3.3.2 PVDF-g-IL多孔膜抗菌性能
3.3.3 PVDF-g-IL多孔膜生物相容性測試
3.4 本章小結(jié)
4 PVDF-g-IL多孔膜對(duì)陰離子染料吸附研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
4.2.2 實(shí)驗(yàn)表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PVDF-g-IL多孔膜在溶液中的p H響應(yīng)性
4.3.2 不同IL接枝量的PVDF-g-IL多孔膜對(duì)TB的吸附能力
4.3.3 PVDF-g-IL多孔膜對(duì)TB的吸附能力
4.3.4 PVDF-g-IL多孔膜在不同p H溶液中的吸附容量
4.3.5 不同的初始濃度下PVDF-g-IL多孔膜的吸附容量
4.3.6 溫度對(duì)PVDF-g-IL多孔膜吸附的影響
4.3.7 PVDF-g-IL多孔膜對(duì)TB吸附的動(dòng)力學(xué)研究
4.3.8 吸附等溫線模型
4.4 本章小結(jié)
5 PVDF-g-IL中空纖維膜及納米纖維膜的制備及研究
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
5.2.2 實(shí)驗(yàn)表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 PVDF-g-IL多孔膜的油/水分離能力
5.3.2 PVDF-g-IL中空纖維膜
5.3.3 PVDF-g-IL納米纖維膜
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要科研成果
致謝
本文編號(hào):3714108
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