PIP/TMC復(fù)合膜表面接枝親水性小分子及其性能研究
發(fā)布時間:2024-06-02 17:23
聚酰胺納濾膜是復(fù)合膜的重要組成部分,其孔徑在納米級別,分離機理由空間排斥效應(yīng)和唐南效應(yīng)共同決定,具有高通量、高多價鹽截留和低單價鹽截留等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于飲用水純化、硬水軟化、污水處理以及分離濃縮等領(lǐng)域。但是,由于膜污染現(xiàn)象的存在,納濾膜在工程應(yīng)用中往往會出現(xiàn)性能衰退和使用周期縮短等情況。因此,從膜材料入手,研究出具有優(yōu)異抗污染性能的新型納濾膜具有非常重要的意義。本論文選擇三乙醇胺(TEOA)、二乙醇胺(DEA)和丙三醇(GLy)作為改性單體,通過酯化或酰胺化接枝反應(yīng)對哌嗪-均苯三甲酰氯(PIP/TMC)初生態(tài)納濾膜表面進行功能化改性,并探究不同改性工藝對復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和分離性能的影響。采用傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(ATR-FTIR)、X射線光電子譜(XPS)、場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、水接觸角評價裝置以及Zeta電位測定儀等對復(fù)合膜表面理化性質(zhì)和形貌結(jié)構(gòu)進行表征。采用錯流分離試驗,對復(fù)合膜的截留分子量、無機鹽分離性能和染料分離性能進行系統(tǒng)研究。選擇牛血清蛋白(BSA)、海藻酸鈉(SA)和陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)作為特征污染物,評價復(fù)合膜對不同種類污染物的抗污染...
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 納濾膜技術(shù)概述
1.2 PIP/TMC復(fù)合納濾膜改性研究
1.2.1 水相/有機相添加劑改性
1.2.2 初生態(tài)膜表面接枝改性
1.2.3 成品膜表面二次加工改性
1.3 論文研究意義和內(nèi)容
1.3.1 論文研究意義
1.3.2 論文研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料試劑及儀器設(shè)備
2.2 初生態(tài)PIP/TMC復(fù)合納濾膜的制備與改性
2.3 PIP/TMC復(fù)合納濾膜的表征
2.3.1 傅里葉變換衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)分析
2.3.2 X射線光電子能譜(XPS)分析
2.3.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)分析
2.3.4 原子力顯微鏡(AFM)分析
2.3.5 膜表面水接觸角測定
2.3.6 膜表面Zeta電位的測定
2.4 PIP/TMC復(fù)合膜分離性能評價
2.4.1 滲透通量的測定
2.4.2 截留率的測定
2.4.3 截留分子量測定
2.4.4 染料分離性能測試
2.4.5 抗污染性能研究
第三章 PIP/TMC復(fù)合膜的制備、改性及表征
3.1 PIP/TMC復(fù)合膜的制備
3.1.1 PIP濃度對復(fù)合膜性能的影響
3.1.2 TMC濃度對復(fù)合膜性能的影響
3.2 初生態(tài)PIP/TMC復(fù)合膜改性
3.2.1 TEOA濃度對改性復(fù)合膜性能的影響
3.2.2 TEA濃度對改性復(fù)合膜性能的影響
3.2.3 反應(yīng)時間對改性復(fù)合膜性能的影響
3.2.4 改性單體種類對改性復(fù)合膜性能的影響
3.3 實驗工藝重復(fù)性
3.4 復(fù)合膜的表征
3.4.1 傅里葉變換衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)分析
3.4.2 X射線光電子譜(XPS)分析
3.4.3 復(fù)合膜表面形態(tài)分析
3.4.4 復(fù)合膜表面親水性分析
3.4.5 復(fù)合膜表面荷電性分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 PIP/TMC復(fù)合膜的分離特性研究
4.1 復(fù)合膜的截留分子量
4.2 復(fù)合膜對無機鹽的分離性能
4.2.1 復(fù)合膜對不同無機鹽的分離性能
4.2.2 進料液濃度對復(fù)合膜分離性能的影響
4.2.3 操作壓力對復(fù)合膜分離性能的影響
4.2.4 復(fù)合膜分離性能穩(wěn)定性
4.2.5 復(fù)合膜染料分離性能測試
4.3 本章小結(jié)
第五章 PIP/TMC復(fù)合膜的抗污染性能研究
5.1 復(fù)合膜對不同污染物的抗污染性能研究
5.2 牛血清蛋白污染實驗
5.3 海藻酸鈉污染實驗
5.4 陽離子聚丙烯酰胺污染實驗
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
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文
本文編號:3987560
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 納濾膜技術(shù)概述
1.2 PIP/TMC復(fù)合納濾膜改性研究
1.2.1 水相/有機相添加劑改性
1.2.2 初生態(tài)膜表面接枝改性
1.2.3 成品膜表面二次加工改性
1.3 論文研究意義和內(nèi)容
1.3.1 論文研究意義
1.3.2 論文研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料試劑及儀器設(shè)備
2.2 初生態(tài)PIP/TMC復(fù)合納濾膜的制備與改性
2.3 PIP/TMC復(fù)合納濾膜的表征
2.3.1 傅里葉變換衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)分析
2.3.2 X射線光電子能譜(XPS)分析
2.3.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)分析
2.3.4 原子力顯微鏡(AFM)分析
2.3.5 膜表面水接觸角測定
2.3.6 膜表面Zeta電位的測定
2.4 PIP/TMC復(fù)合膜分離性能評價
2.4.1 滲透通量的測定
2.4.2 截留率的測定
2.4.3 截留分子量測定
2.4.4 染料分離性能測試
2.4.5 抗污染性能研究
第三章 PIP/TMC復(fù)合膜的制備、改性及表征
3.1 PIP/TMC復(fù)合膜的制備
3.1.1 PIP濃度對復(fù)合膜性能的影響
3.1.2 TMC濃度對復(fù)合膜性能的影響
3.2 初生態(tài)PIP/TMC復(fù)合膜改性
3.2.1 TEOA濃度對改性復(fù)合膜性能的影響
3.2.2 TEA濃度對改性復(fù)合膜性能的影響
3.2.3 反應(yīng)時間對改性復(fù)合膜性能的影響
3.2.4 改性單體種類對改性復(fù)合膜性能的影響
3.3 實驗工藝重復(fù)性
3.4 復(fù)合膜的表征
3.4.1 傅里葉變換衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)分析
3.4.2 X射線光電子譜(XPS)分析
3.4.3 復(fù)合膜表面形態(tài)分析
3.4.4 復(fù)合膜表面親水性分析
3.4.5 復(fù)合膜表面荷電性分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 PIP/TMC復(fù)合膜的分離特性研究
4.1 復(fù)合膜的截留分子量
4.2 復(fù)合膜對無機鹽的分離性能
4.2.1 復(fù)合膜對不同無機鹽的分離性能
4.2.2 進料液濃度對復(fù)合膜分離性能的影響
4.2.3 操作壓力對復(fù)合膜分離性能的影響
4.2.4 復(fù)合膜分離性能穩(wěn)定性
4.2.5 復(fù)合膜染料分離性能測試
4.3 本章小結(jié)
第五章 PIP/TMC復(fù)合膜的抗污染性能研究
5.1 復(fù)合膜對不同污染物的抗污染性能研究
5.2 牛血清蛋白污染實驗
5.3 海藻酸鈉污染實驗
5.4 陽離子聚丙烯酰胺污染實驗
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
致謝
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