發(fā)布時(shí)間：2023-03-25 07:09

　　聚偏氟乙烯(PVDF)膜由于其機(jī)械強(qiáng)度高、介電常數(shù)高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)在眾多分離膜中脫穎而出。然而,在超濾過程中,PVDF膜由于其高疏水性而容易結(jié)垢,抗污染能力較低,導(dǎo)致膜的使用壽命和使用效率受到限制。因此,對(duì)PVDF膜進(jìn)行改性,提高膜的親水性,是進(jìn)一步發(fā)展PVDF超濾膜的重中之重。本文選用不同形態(tài)的ZnO和離子液體作為添加劑,通過熱致相分離(TIPS)法制備了PVDF改性膜,研究了添加劑的種類、含量對(duì)膜形貌結(jié)構(gòu)和性能的影響,具體如下:首先,本文通過TIPS法制備了PVDF平板膜。研究了PVDF濃度、稀釋劑配比和凝固浴溫度對(duì)膜微觀結(jié)構(gòu)、親水性、力學(xué)性能、孔隙率和透水性等的影響。研究發(fā)現(xiàn),在PVDF濃度為20%,磷酸三乙酯(TEP)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%,凝固浴溫度為60℃時(shí),膜的綜合性能最優(yōu)。其次,本文通過TIPS法制備了以不同形態(tài)的納米ZnO為添加劑的PVDF/ZnO雜化膜,系統(tǒng)研究了ZnO粒子的形態(tài)對(duì)雜化膜的微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究表明,ZnO加入可以提高膜的光催化作用,在處理染料廢水過程中,雜化膜可以在光照下降解有機(jī)染料進(jìn)行自清潔作用,同時(shí)發(fā)現(xiàn)摻雜多孔ZnO的PVDF雜化膜(即P-Z...

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 膜分離技術(shù)
        1.1.1 膜分離技術(shù)發(fā)展歷程
        1.1.2 膜分離技術(shù)的特點(diǎn)
        1.1.3 分離膜的分類
    1.2 超濾膜
        1.2.1 超濾膜的分離原理
        1.2.2 超濾膜材料
        1.2.3 超濾膜的制備方法
        1.2.4 超濾膜的應(yīng)用
    1.3 聚偏氟乙烯(PVDF)膜的改性方法
        1.3.1 表面改性
        1.3.2 本體改性
        1.3.3 共混改性
    1.4 離子液體
        1.4.1 離子液體的發(fā)展
        1.4.2 離子液體的應(yīng)用
    1.5 納米氧化鋅(ZnO)
    1.6 本課題的研究意義和研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 本課題的研究意義
        1.6.2 本課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 PVDF平板膜的制備與性能研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器
        2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
    2.2 PVDF膜的制備
    2.3 PVDF膜的結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.2 孔隙率
        2.3.3 機(jī)械性能
        2.3.4 接觸角
        2.3.5 水通量
        2.3.6 截留率
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 聚合物濃度對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響
        2.4.2 聚合物濃度對(duì)膜孔隙率和拉伸強(qiáng)度的影響
        2.4.3 聚合物濃度對(duì)膜親水性的影響
        2.4.4 聚合物濃度對(duì)膜水通量和截留率的影響
        2.4.5 稀釋劑配比的影響
        2.4.6 凝固浴溫度對(duì)膜水通量和截留率的影響
        2.4.7 凝固浴溫度對(duì)膜親水性的影響
        2.4.8 凝固浴溫度對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 摻雜不同形態(tài)納米ZnO的 PVDF雜化膜的制備與性能研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)主要儀器
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
    3.2 納米ZnO的制備
    3.3 PVDF/ZnO雜化膜的制備
    3.4 納米ZnO的表征
    3.5 PVDF/ZnO雜化膜的表征和性能測(cè)試
        3.5.1 X射線衍射(XRD)分析
        3.5.2 紅外光譜(FTIR)分析
        3.5.3 差示掃描量熱儀(DSC)
        3.5.4 X射線能譜儀(EDX)
        3.5.5 原子力顯微鏡(AFM)
        3.5.6 抗污染性能
        3.5.7 自清潔性能
        3.5.8 其它表征與測(cè)試
    3.6 結(jié)果與討論
        3.6.1 納米ZnO的 XRD分析
        3.6.2 納米ZnO的 SEM分析
        3.6.3 PVDF/ZnO雜化膜的XRD表征
        3.6.4 PVDF/ZnO雜化膜的FTIR表征
        3.6.5 PVDF/ZnO雜化膜的DSC表征
        3.6.6 PVDF/ZnO雜化膜的微觀結(jié)構(gòu)
        3.6.7 PVDF/ZnO雜化膜的表面元素分布
        3.6.8 PVDF/ZnO雜化膜的表面特征、孔隙率和拉伸強(qiáng)度
        3.6.9 PVDF/ZnO雜化膜的親水性
        3.6.10 PVDF/ZnO雜化膜的滲透性能
        3.6.11 PVDF/ZnO雜化膜的抗污染性能
        3.6.12 PVDF/ZnO雜化膜的光催化自清潔性能
    3.7 本章小結(jié)
第四章 摻雜多孔納米ZnO的 PVDF雜化膜的制備與性能研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器
    4.2 多孔ZnO的制備
    4.3 PVDF/ZnO雜化膜的制備
    4.4 PVDF/ZnO雜化膜的表征和性能測(cè)試
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 PVDF/ZnO雜化膜的形貌結(jié)構(gòu)
        4.5.2 PVDF/ZnO雜化膜的力學(xué)性能
        4.5.3 PVDF/ZnO雜化膜的親水性
        4.5.4 PVDF/ZnO雜化膜的水通量和截留率
        4.5.5 PVDF/ZnO雜化膜的抗污染性能
        4.5.6 PVDF/ZnO雜化膜的自清潔性能
    4.6 本章小結(jié)
第五章 離子液體改性PVDF超濾膜的制備與性能研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器
        5.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
    5.2 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的制備
    5.3 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的表征和性能測(cè)試
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的XRD分析
        5.4.2 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的FTIR分析
        5.4.3 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的EDX分析
        5.4.4 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的微觀形態(tài)
        5.4.5 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的孔隙率和拉伸性能
        5.4.6 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的親水性
        5.4.7 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的水通量和截留率
        5.4.8 [Bmim]Cl改性PVDF超濾膜的抗污染性能
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝



本文編號(hào)：3770792