本文關(guān)鍵詞：表面活性劑對納米改性的PVDF-Gr超濾膜性能與結(jié)構(gòu)的影響

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【摘要】：PVDF的疏水性較強(qiáng),在有機(jī)材料中添加無機(jī)納米顆粒制備有機(jī)-無機(jī)雜化膜近年來引起眾多研究者的關(guān)注。納米粒子極易團(tuán)聚,因此為達(dá)到真正的納米效應(yīng),必須解決團(tuán)聚現(xiàn)象�；谥皩o機(jī)納米材料分散性研究基礎(chǔ)之上,本文在含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%PVDF的鑄膜液中添加0.3%的表面活性劑DTAB、SDBS及APG,利用表面活性劑的靜電作用斥力和空間位阻等作用對石墨烯進(jìn)行分散,采用相轉(zhuǎn)化法制備改性PVDF-Gr平板超濾膜。首先制備了添加不同表面活性劑以及不同含量石墨烯的改性超濾膜,并通過測試其分離性能、親水性、機(jī)械強(qiáng)度、抗污染性能及微觀結(jié)構(gòu)等表征不同配方超濾膜的性能與結(jié)構(gòu)。鑄膜液中添加表面活性劑能夠得到較好的流變曲線,隨著溫度的增加,鑄膜液的剪切粘度下降,剪切速率對剪切粘度的影響同溫度類似,但存在一個剪切速率臨界值15 s-1;鑄膜液中PVDF的添加量對鑄膜液的流變性有很大的影響。共混石墨烯的改性膜的純水通量從584 L?h-1?m-2提高到835 L?h-1?m-2,截留率均為90%以上。不同含量石墨烯改性膜具有較好的親水性和抗污染性能,接觸角由78℃降低到61.5℃,改性膜的機(jī)械性能從5.0×106 N?m-2提高到7.9×106 N?m-2;但是,不同類型表面活性劑制得的超濾膜機(jī)械性能和親水性得到改善的程度有區(qū)別,這與離子型表面活性劑和非離子表面活性劑的所帶電荷情況有關(guān)。石墨烯沒有改變膜的結(jié)晶度,膜表面呈蜂窩狀的微孔,改性膜的微孔分布較均勻,斷面均呈指狀大孔,膜孔數(shù)增多,孔間連通性較好。其次研究了超聲時間對改性超濾膜的結(jié)構(gòu)與性能的影響。膜的分離性能、親水性及機(jī)械性能均是在60 min出現(xiàn)極大值而后下降。膜表面呈蜂窩狀的微孔,斷面均呈指狀大孔,當(dāng)超聲時間為60 min時,膜的微孔分布較均勻,膜孔數(shù)增多,孔間連通性較好。最后,對來自浙江舟山石油分公司港口浦油庫的含油污水進(jìn)行處理,經(jīng)過超濾膜處理后,懸浮物、水中油份濃度及化學(xué)需氧量值均得到很大程度的降低,上述指標(biāo)均達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn),試液的粒徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原水的粒徑,大部分溶解態(tài)有機(jī)物明顯得到去除。
【關(guān)鍵詞】：超濾膜 改性 表面活性劑 超聲空化 石墨烯
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 符號說明11-16
• 第一章 文獻(xiàn)綜述16-29
• 1.1 聚偏氟乙烯的簡介16-17
• 1.2 改性超濾膜的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 改性超濾膜的研究背景17-18
• 1.2.2 改性超濾膜的研究進(jìn)展18-20
• 1.3 納米石墨烯的應(yīng)用現(xiàn)狀20-22
• 1.4 表面活性劑對納米顆粒的分散22-26
• 1.4.1 表面活性劑的簡述22-24
• 1.4.2 表面活性劑的分散作用24-26
• 1.5 超聲波在膜技術(shù)中的應(yīng)用26-27
• 1.6 研究目的及主要內(nèi)容27-29
• 1.6.1 研究目的27-28
• 1.6.2 研究主要內(nèi)容28-29
• 第二章 改性PVDF-Gr超濾膜的制備及表征方法29-36
• 2.1 引言29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分29-36
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器29-31
• 2.2.2 PVDF-Gr改性超濾膜的制備31-32
• 2.2.3 PVDF-Gr超濾膜的表征方法32-34
• 2.2.4 凝固浴中的表面活性劑對超濾膜性能的影響34-36
• 第三章 改性超濾膜的實(shí)驗(yàn)研究36-57
• 3.1 引言36
• 3.2 結(jié)果與討論36-55
• 3.2.1 PVDF-Gr鑄膜液的配制36-37
• 3.2.2 分散度的評價37-38
• 3.2.3 鑄膜液的流變性38-41
• 3.2.4 PVDF超濾膜的性能與結(jié)構(gòu)41-52
• 3.2.5 凝固浴中的表面活性劑對超濾膜性能的影響52-55
• 3.3 本章小結(jié)55-57
• 第四章 超聲時間對改性超濾膜的結(jié)構(gòu)與性能的影響57-63
• 4.1 引言57
• 4.2 結(jié)果與討論57-62
• 4.2.1 分離性能的分析57-58
• 4.2.2 親水性及機(jī)械性能分析58-59
• 4.2.3 熱分析59-60
• 4.2.4 掃描電鏡（SEM）分析60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 第五章 改性PVDF-Gr超濾膜處理油污水的研究63-71
• 5.1 引言63-64
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分64-66
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器64
• 5.2.2 超濾杯過濾油污水64-65
• 5.2.3 指標(biāo)測試方法65-66
• 5.3 結(jié)果與討論66-70
• 5.3.1 SS、COD及Coil的測定66-67
• 5.3.2 粒徑分析67-68
• 5.3.3 溶解態(tài)有機(jī)物分析68-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第六章 結(jié)論與展望71-73
• 6.1 結(jié)論71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-80
• 致謝80-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：701797