膜分離是對多組分混合物進行分離與提純的高效節(jié)能新技術(shù),然而在膜分離過程中,蛋白質(zhì)、油污等污染物容易形成連續(xù)的污染層覆蓋在膜的表面,降低分離效率。利用表面偏析方法修飾多孔膜來改善其防污性能是膜科學(xué)的研究熱點,目前在實驗上已取得一定的技術(shù)進展,但在分子水平上對膜材料表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)、表面偏析的機制仍未完全了解。借助計算機模擬的手段來探究成膜的機理則可以從微觀上解釋實驗現(xiàn)象,探究其成膜的影響因素,預(yù)測實驗結(jié)果,實現(xiàn)功能材料的分子設(shè)計。本文采用耗散粒子動力學(xué)(DPD)模擬的方法,研究高分子在非溶劑誘導(dǎo)相分離(NIPS)下的自組裝行為,深入研究相分離過程的形貌變化、表面偏析和NIPS的機理。首先,采用把良溶劑替換為非溶劑的方式,研究了NIPS法制備三嵌段共聚物均孔膜的強制表面偏析過程。該共聚物包含疏水性的醋酸纖維素(CA)嵌段、親水性的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)嵌段和低表面能聚甲基丙烯酸六氟丁酯(PHFBM)嵌段。結(jié)果表明,均孔結(jié)構(gòu)僅在聚合物濃度為15～40%時才能形成。不同的PHFBM/PEGMA嵌段比例會引起不同程度的相分離。PEGMA嵌段的存在促使低表面能PHFBM嵌段向膜表面的偏析。...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1各種計算機模擬方法所處的空間和時間尺度Figure1-1Thespatialandtimescalesofvarioussimulationmethods

圖1-1各種計算機模擬方法所處的空間和時間尺度Figure1-1Thespatialandtimescalesofvarioussimulationmethods.1DPD模擬方法DPD是一種基于粗粒化的介觀模擬方法，由Koelman與Hoog....

圖1-2相分離法制備聚合物膜的工藝流程

3.2相分離法制備聚合物膜分離膜的制備方法決定了膜的孔徑分布和其應(yīng)用領(lǐng)域。分離膜的制備可分為物理和學(xué)兩種方法。其中物理方法只需要改造材料的機械性質(zhì)，不需要對材料進行化學(xué)改性，此較為靈活可控，可操作性也高。物理法主要包括拉伸法、徑跡蝕刻法[61]以及相分離等。相分離法的原理是在環(huán)....

圖1-3經(jīng)NIPS過程形成的嵌段共聚物非對稱均孔膜的表面和截面SEM圖

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文溶液使之揮發(fā)，最后浸入在水中進行固化。其工藝由于具有簡單易操作，低能耗等而被廣泛使用。與使用均聚物作為成膜材料相比，使用共聚物作為成膜材料時，最終會得到上表層序的均孔結(jié)構(gòu)、下層為無序的“海綿”狀結(jié)構(gòu)的不對稱膜（圖1-3）。這種方法把嵌段物的自組裝過程與....

圖1-4VIPS法制備PPO-PEO-PPE三嵌段共聚物接枝PVDF膜的過程

第一章緒論行冷卻，在降溫過程中體系會發(fā)生液-液相分離和固-液相分離[70]，通過萃取稀釋劑即獲得具有微孔結(jié)構(gòu)的聚合物膜。TIPS法的成孔過程很大程度上受溫度的影響，基于不的降溫速率和聚合物濃度可以獲得各同向性、各異向性、開孔、閉孔等微觀結(jié)構(gòu)。TIPS由于沒有NIPS法中溶....

本文編號：4036156