【摘要】：本文首先以甲基三甲氧基硅烷為前驅(qū)體,采用溶膠-凝膠法制備二氧化硅氣凝膠,分別考察了前驅(qū)體濃度、添加劑含量以及催化劑用量對所制備氣凝膠的表觀密度以及孔隙率的影響;在此基礎(chǔ)上,以聚丙烯腈超濾膜為基膜,采用溶膠-凝膠法制備硅溶膠引入到聚丙烯腈超濾膜孔道中,并經(jīng)過熱交聯(lián)反應(yīng)制備了TPAN/SiO_2雜化膜,考察了甲基三甲氧基硅烷濃度和前驅(qū)體種類對TPAN/SiO_2雜化膜孔結(jié)構(gòu)和分離性能的影響;借助于SEM、FTIR、XPS、TGA及滲透性能等測試手段對所制備雜化膜的結(jié)構(gòu)及性能進行表征。得到如下結(jié)果:(1)以MTMS為前驅(qū)體,采用溶膠-凝膠法制備二氧化硅氣凝膠;分別考察了前驅(qū)體濃度、催化劑用量以及添加劑對所制備的二氧化硅氣凝膠表觀密度以及孔隙率的影響;當(dāng)MTMS:H_2O:CTAB:HCl=1:51:1.56×10~(-3):1.42×10~(-3)時,所制備的二氧化硅氣凝膠表觀密度為0.076 g/cm~3,孔隙率為96.5%。(2)以MTMS為前驅(qū)體,采用溶膠-凝膠法制備硅溶膠并將其引入聚丙烯腈超濾膜孔道中,經(jīng)過熱交聯(lián)制備了TPAN/SiO_2雜化膜;隨著MTMS質(zhì)量濃度的增加,增加了雜化膜的平均有效孔徑,提高了雜化膜滲透通量,所制備的雜化膜對BSA截留率都在98%以上;當(dāng)甲基三甲氧基硅烷的質(zhì)量濃度為14%時,雜化膜的平均有效孔徑為2.88 nm,純水通量可以達到4.42 L/(m~2·h·bar)。(3)所制備的TPAN/SiO_2雜化膜對無機鹽的截留順序為:Na_2SO_4MgSO_4MgCl_2NaCl,表明雜化膜表面荷負電。(4)TPAN/SiO_2雜化膜具有良好的熱穩(wěn)定,可以承受280 ~oC高溫,而質(zhì)量幾乎沒有發(fā)生損失;具有良好的耐溶劑性,浸泡在DMAc強極性溶劑后,膜結(jié)構(gòu)形態(tài)幾乎沒有發(fā)生變化。(5)以MTMS、混合前驅(qū)體和TEOS為前驅(qū)體,制備的三種TPAN/SiO_2雜化膜中;發(fā)現(xiàn)以正硅酸乙酯為前驅(qū)體,采用溶膠凝膠法制備硅溶膠引入到聚丙烯腈超濾膜孔道中,并經(jīng)過熱交聯(lián)反應(yīng)制備的TPAN/SiO_2雜化膜,對孔道結(jié)構(gòu)融并的抑制效果最佳。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ051.893;TQ427.26

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