本文關(guān)鍵詞：玻璃纖維膜的表面改性及油水分離研究

  更多相關(guān)文章： 玻璃纖維膜 油水分離 表面接枝 耐化學(xué)腐蝕性 熱穩(wěn)定性

【摘要】：膜分離技術(shù)因分離精度高、綠色環(huán)保無(wú)污染、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)被越來(lái)越多地應(yīng)用在含油廢水處理中。然而現(xiàn)有的高分子膜材料具有適用溫度范圍窄、耐化學(xué)腐蝕性能差等缺點(diǎn),不能滿足實(shí)際含油水廢水的需求。選用和開發(fā)耐熱性能良好、耐化學(xué)腐蝕性能良好的膜材料,以制備性能優(yōu)良的分離膜,具有非常重要的意義。此外,玻璃纖維膜具有耐熱、耐酸、抗腐蝕、透光性好、質(zhì)地柔軟、易于加工成膜組件等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。因此,本文選用玻璃纖維膜為基膜進(jìn)行親水改性,以期得到耐化學(xué)腐蝕、熱穩(wěn)定性好、通量大、油水分離性能好的分離膜。本文是以玻璃纖維膜為基膜,利用環(huán)氧氯丙烷的氯基團(tuán)在堿性條件下可與玻璃纖維膜表面的硅羥基發(fā)生親核反應(yīng),將環(huán)氧基團(tuán)鍵連在膜表面。然后通過(guò)環(huán)氧基團(tuán)與氨基的反應(yīng),將含有大量氨基的聚乙烯亞胺(PEI)接枝在玻璃纖維膜表面改善膜的親水性能,從而制備出具有超親水性能和較好分離性能的油水分離膜。本文制備出GF-g-PEI60000、GF-g-PEI10000和GF-g-PEI600三種油水分離膜,并用全反射紅外光譜(ATR-FTIR)、X-射線光電子能譜(XPS)分析這三種改性膜和未改性膜的表面化學(xué)組成,用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FESEM)觀察膜表面形態(tài)的變化。用重力驅(qū)動(dòng)死端過(guò)濾的方法評(píng)價(jià)膜表面改性對(duì)膜水通量的影響、改性膜的油水分離能力以及膜的抗污染性能均。用溶劑浸泡的方法評(píng)價(jià)改性膜的耐化學(xué)腐蝕性能。將膜在100℃水中連續(xù)煮15天,檢測(cè)膜的分離性能和表面形貌的變化,評(píng)價(jià)膜的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明：通過(guò)將三種不同分子量的聚乙烯亞胺分別接枝在玻璃纖維膜表面,制備出了三種超親水的玻璃纖維改性膜。本文制備的改性膜不僅對(duì)分散油有很好的分離性能,對(duì)多種乳化油的分離效率也均能達(dá)到99%以上。同時(shí),改性膜還表現(xiàn)出良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,但膜的抗污染性能還有待提高。
【關(guān)鍵詞】：玻璃纖維膜 油水分離 表面接枝 耐化學(xué)腐蝕性 熱穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-23
• 1.1 油水分離技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.1.1 含油廢水的產(chǎn)生及危害9
• 1.1.2 油在水中存在的形式9-10
• 1.1.3 含油廢水分離技術(shù)現(xiàn)狀10-11
• 1.2 膜分離技術(shù)概況11-15
• 1.2.1 膜分離原理12
• 1.2.2 膜材料分類12-13
• 1.2.2.1 高分子膜材料12-13
• 1.2.2.2 無(wú)機(jī)膜材料13
• 1.2.3 膜分離技術(shù)面臨的問(wèn)題13-15
• 1.3 膜分離技術(shù)在油水分離方面的應(yīng)用15-16
• 1.4 膜材料親水改性方法16-18
• 1.4.1 膜表面改性16-17
• 1.4.1.1 表面接枝改性16-17
• 1.4.1.2 表面涂覆改性17
• 1.4.2 膜基體改性17-18
• 1.4.2.1 共混改性17-18
• 1.4.2.2 共聚改性18
• 1.5 玻璃纖維的研究現(xiàn)狀和發(fā)展18-21
• 1.5.1 玻璃纖維的性能18-19
• 1.5.2 玻璃纖維膜在水處理方面的應(yīng)用19-20
• 1.5.3 玻璃纖維表面改性方法20-21
• 1.5.3.1 表面熱處理20
• 1.5.3.2 酸堿刻蝕處理20-21
• 1.5.3.3 硅氧烷偶聯(lián)劑處理21
• 1.6 本課題的提出和研究?jī)?nèi)容21-23
• 1.6.1 課題立題基礎(chǔ)21-22
• 1.6.2 課題研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 玻璃纖維改性膜的制備與表征23-39
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分24-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器24-25
• 2.2 玻璃纖維改性膜的制備25-26
• 2.3 玻璃纖維改性膜的表征26-27
• 2.3.1 傅里葉紅外光譜法26
• 2.3.2 X射線光電子能譜26-27
• 2.3.3 掃描電子顯微鏡27
• 2.4 改性玻璃纖維膜的基本性能測(cè)試27-29
• 2.4.1 膜表面親水性能27
• 2.4.2 膜的滲透分離性能27-29
• 2.4.2.1 油水混合物做的制備27-28
• 2.4.2.2 膜滲透分離性能測(cè)試28-29
• 2.5 結(jié)果與討論29-37
• 2.5.1 膜表面紅外譜圖分析29-30
• 2.5.2 膜表面XPS譜圖分析30-31
• 2.5.3 膜表面形貌分析31-33
• 2.5.4 膜的親水性能33
• 2.5.5 膜的水通量和油水分離性能33-37
• 2.6 本章小結(jié)37-39
• 第三章 改性膜用于油水分離的持久性研究39-51
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分39-40
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器39-40
• 3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容40-41
• 3.2.1 膜的耐化學(xué)腐蝕性實(shí)驗(yàn)40
• 3.2.2 膜的熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)40
• 3.2.3 膜的抗污染性能實(shí)驗(yàn)40-41
• 3.3 結(jié)果與討論41-48
• 3.3.1 膜的耐化學(xué)腐蝕性41-42
• 3.3.2 膜的熱穩(wěn)定性42-45
• 3.3.3 膜的抗污染性能45-48
• 3.4 本章小結(jié)48-51
• 第四章 結(jié)論51-53
• 參考文獻(xiàn)53-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及承擔(dān)完成科研情況61-63
• 一、在校期間發(fā)表論文及專利61
• 二、參加科研項(xiàng)目61-63
• 致謝63

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本文編號(hào)：942945