多孔支撐層對(duì)反滲透膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2023-03-29 05:30
超薄復(fù)合反滲透膜(TFC RO)中支撐層的表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)對(duì)反滲透復(fù)合膜的分離性能起著重要作用,本文系統(tǒng)研究了支撐層的孔結(jié)構(gòu)、親疏水性、粗糙度等特性對(duì)聚酰胺選擇性分離層的影響。通過改變?nèi)軇┤鏝-N二甲基甲酰胺(DMF)、N-N二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP),聚合物濃度和種類如聚砜(PSF)、磺化聚砜(SPSF),在鑄膜液中添加無機(jī)納米材料氧化碳納米管(oxidized-CNT),經(jīng)過相轉(zhuǎn)化法(PI)制備了三種不同類型的支撐層,在此基礎(chǔ)上通過界面聚合法(IP)制備了相應(yīng)的聚酰胺超薄復(fù)合反滲透膜。采用掃描電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、接觸角測試儀等分別表征了支撐層和聚酰胺復(fù)合反滲透膜的結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)。主要結(jié)論如下:1.與DMAc、NMP相比,選擇由DMF和20 wt%的聚砜更有利于制備高通量的多孔支撐層和高性能的聚酰胺反滲透膜。2.用親水性的SPSF和相對(duì)疏水的PSF制備的共混支撐膜具有更高的孔隙率和更好的親水性,其中基于6 wt%SPSF與14 wt%PSF配比所制得的聚酰胺反滲透復(fù)合膜分離性能更好。3.在PSF支撐層中引入氧化的碳納米管(oxidized-...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 反滲透
1.1.1 反滲透的概述
1.1.2 反滲透的發(fā)展
1.1.3 反滲透的應(yīng)用
1.1.4 反滲透膜結(jié)構(gòu)
1.2 反滲透膜的制備方法
1.2.1 多孔支撐層的制備方法
1.2.2 聚酰胺分離層的制備方法
1.3 提高反滲透膜性能的常見方法
1.3.1 對(duì)多孔支撐層的優(yōu)化
1.3.2 對(duì)聚酰胺分離層的優(yōu)化
1.4 多孔支撐層性質(zhì)對(duì)反滲透膜的影響
1.5 課題的提出
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
2.1.1 原料與試劑
2.1.2 儀器與裝置
2.2 多孔支撐層的制備、性能測試及表征
2.2.1 不同溶劑與聚砜濃度制備多孔支撐層
2.2.2 聚砜/磺化聚砜-DMF共混制備多孔支撐層
2.2.3 聚砜/氧化碳納米管-DMF共混制備多孔支撐層
2.2.4 多孔支撐層的性能測試及表征
2.3 反滲透復(fù)合膜的制備、性能測試及表征
2.3.1 不同溶劑/聚砜-聚酰胺反滲透復(fù)合膜的制備
2.3.2 聚砜/磺化聚砜-DMF-聚酰胺反滲透復(fù)合膜的制備
2.3.3 氧化碳納米管/聚砜-DMF-聚酰胺反滲透復(fù)合膜的制備
2.3.4 反滲透復(fù)合膜性能測試及表征
第三章 結(jié)果與討論
3.1 不同溶劑及聚合物濃度對(duì)支撐層及RO復(fù)合膜結(jié)構(gòu)性能的影響
3.1.1 不同溶劑及聚合物濃度對(duì)鑄膜液粘度的影響
3.1.2 不同溶劑及聚合物濃度對(duì)支撐層通量的影響
3.1.3 多孔支撐層對(duì)RO膜聚酰胺層結(jié)構(gòu)的影響
3.1.4 多孔支撐層對(duì)RO膜性能的影響
3.2 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層及RO復(fù)合膜結(jié)構(gòu)性能的影響
3.2.1 磺化聚砜添加量對(duì)鑄膜液粘度及支撐層厚度的影響
3.2.2 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層表面孔隙率及孔徑的影響
3.2.3 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層純水通量的影響
3.2.4 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層表面電位的影響
3.2.5 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層表面粗糙度及接觸角的影響
3.2.6 多孔支撐層對(duì)RO復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響
3.2.7 多孔支撐層對(duì)RO復(fù)合膜分離性能的影響
3.3 o-CNT添加量對(duì)支撐層及RO復(fù)合膜結(jié)構(gòu)性能的影響
3.3.1 p-CNT與o-CNT的分散性比較
3.3.2 p-CNT與o-CNT的紅外圖譜
3.3.3 o-CNT添加量對(duì)支撐層表面孔隙率及孔徑的影響
3.3.4 o-CNT添加量對(duì)支撐層純水通量的影響
3.3.5 o-CNT添加量對(duì)支撐層表面粗糙度及接觸角的影響
3.3.6 多孔支撐層對(duì)RO復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響
3.3.7 多孔支撐層對(duì)RO復(fù)合膜分離性能的影響
第四章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
本文編號(hào):3774101
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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Abstract
第一章 緒論
1.1 反滲透
1.1.1 反滲透的概述
1.1.2 反滲透的發(fā)展
1.1.3 反滲透的應(yīng)用
1.1.4 反滲透膜結(jié)構(gòu)
1.2 反滲透膜的制備方法
1.2.1 多孔支撐層的制備方法
1.2.2 聚酰胺分離層的制備方法
1.3 提高反滲透膜性能的常見方法
1.3.1 對(duì)多孔支撐層的優(yōu)化
1.3.2 對(duì)聚酰胺分離層的優(yōu)化
1.4 多孔支撐層性質(zhì)對(duì)反滲透膜的影響
1.5 課題的提出
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
2.1.1 原料與試劑
2.1.2 儀器與裝置
2.2 多孔支撐層的制備、性能測試及表征
2.2.1 不同溶劑與聚砜濃度制備多孔支撐層
2.2.2 聚砜/磺化聚砜-DMF共混制備多孔支撐層
2.2.3 聚砜/氧化碳納米管-DMF共混制備多孔支撐層
2.2.4 多孔支撐層的性能測試及表征
2.3 反滲透復(fù)合膜的制備、性能測試及表征
2.3.1 不同溶劑/聚砜-聚酰胺反滲透復(fù)合膜的制備
2.3.2 聚砜/磺化聚砜-DMF-聚酰胺反滲透復(fù)合膜的制備
2.3.3 氧化碳納米管/聚砜-DMF-聚酰胺反滲透復(fù)合膜的制備
2.3.4 反滲透復(fù)合膜性能測試及表征
第三章 結(jié)果與討論
3.1 不同溶劑及聚合物濃度對(duì)支撐層及RO復(fù)合膜結(jié)構(gòu)性能的影響
3.1.1 不同溶劑及聚合物濃度對(duì)鑄膜液粘度的影響
3.1.2 不同溶劑及聚合物濃度對(duì)支撐層通量的影響
3.1.3 多孔支撐層對(duì)RO膜聚酰胺層結(jié)構(gòu)的影響
3.1.4 多孔支撐層對(duì)RO膜性能的影響
3.2 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層及RO復(fù)合膜結(jié)構(gòu)性能的影響
3.2.1 磺化聚砜添加量對(duì)鑄膜液粘度及支撐層厚度的影響
3.2.2 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層表面孔隙率及孔徑的影響
3.2.3 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層純水通量的影響
3.2.4 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層表面電位的影響
3.2.5 磺化聚砜添加量對(duì)支撐層表面粗糙度及接觸角的影響
3.2.6 多孔支撐層對(duì)RO復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響
3.2.7 多孔支撐層對(duì)RO復(fù)合膜分離性能的影響
3.3 o-CNT添加量對(duì)支撐層及RO復(fù)合膜結(jié)構(gòu)性能的影響
3.3.1 p-CNT與o-CNT的分散性比較
3.3.2 p-CNT與o-CNT的紅外圖譜
3.3.3 o-CNT添加量對(duì)支撐層表面孔隙率及孔徑的影響
3.3.4 o-CNT添加量對(duì)支撐層純水通量的影響
3.3.5 o-CNT添加量對(duì)支撐層表面粗糙度及接觸角的影響
3.3.6 多孔支撐層對(duì)RO復(fù)合膜表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響
3.3.7 多孔支撐層對(duì)RO復(fù)合膜分離性能的影響
第四章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào):3774101
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