基于界面聚合法制備的聚酰胺薄膜復(fù)合反滲透膜是膜分離技術(shù)中的重要組成部分,高性能反滲透膜和特種反滲透膜是未來反滲透膜的主要發(fā)展方向。然而,聚酰胺反滲透膜的成膜機(jī)制、結(jié)構(gòu)演化和分離機(jī)制尚未全面解析,從而為高性能和特種反滲透膜的開發(fā)帶來困難,導(dǎo)致其在化工過程分離中的應(yīng)用受限。本論文從聚酰胺納米簇的維度出發(fā),系統(tǒng)研究了基于界面聚合法制備的聚酰胺膜的納米簇成膜機(jī)制、結(jié)構(gòu)演化和分離機(jī)制。并在聚酰胺納米簇成膜機(jī)制的基礎(chǔ)上,選取了與剛性、網(wǎng)狀、親水性聚酰胺高分子性質(zhì)相反的柔性、鏈狀、疏水性聚異丁烯高分子為有機(jī)相添加劑,原位互穿到聚酰胺納米簇中,調(diào)控聚酰胺納米簇的物理化學(xué)異質(zhì)性,增強(qiáng)聚酰胺膜的選擇分離性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)了特種反滲透膜的制備和應(yīng)用。首先以半芳香聚酰胺膜為研究對象,發(fā)現(xiàn)了半芳香聚酰胺膜具有“成核（簇）-繼續(xù)生長”兩階段成膜過程。第一階段,一定濃度比例的哌嗪和均苯三甲酰氯迅速聚合成分子量較小的聚酰胺納米簇（<10 nm）,聚酰胺納米簇水平排列彼此靠近閉合成連續(xù)界面形成初生態(tài)半芳香聚酰胺膜。第二階段,擴(kuò)散速率減緩的哌嗪和附著在初生態(tài)膜表面有機(jī)相薄層中的均苯三甲酰氯進(jìn)一步反應(yīng),促進(jìn)聚酰胺... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：180 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

反滲透（RO）膜發(fā)展史[15]

浙江工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文5圖1-2聚酰胺（PA）薄膜復(fù)合（TFC）膜的制備示意圖：（A）非對稱支撐膜的制備；（B）復(fù)合膜的制備Figure1-2.SchematicdescriptionofpreparationofPATFCmembrane:(A)preparationofasymmetricsupportmembrane;(B)preparationofcompositemembrane圖1-3聚酰胺（PA）反滲透（RO）膜的結(jié)構(gòu)示意圖Figure1-3.SchematicofstructureofPAROmembrane具有物理化學(xué)異質(zhì)性脫鹽層和異質(zhì)非對稱結(jié)構(gòu)的PATFC反滲透之所以比具有同質(zhì)非對稱結(jié)構(gòu)的CA膜更具優(yōu)勢，并能成為目前應(yīng)用最廣泛的商品化反滲透膜，其主要是因?yàn)椋孩貾ATFC反滲透膜的脫鹽層和多孔支撐膜材料按其功能可以分別進(jìn)行可控制備，可以通過調(diào)節(jié)脫鹽層的物理化學(xué)異質(zhì)性來調(diào)節(jié)水通量和目標(biāo)溶質(zhì)的截留率以滿足不同的使用需求，也可以通過調(diào)節(jié)支撐層的孔隙率、孔結(jié)

浙江工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文5圖1-2聚酰胺（PA）薄膜復(fù)合（TFC）膜的制備示意圖：（A）非對稱支撐膜的制備；（B）復(fù)合膜的制備Figure1-2.SchematicdescriptionofpreparationofPATFCmembrane:(A)preparationofasymmetricsupportmembrane;(B)preparationofcompositemembrane圖1-3聚酰胺（PA）反滲透（RO）膜的結(jié)構(gòu)示意圖Figure1-3.SchematicofstructureofPAROmembrane具有物理化學(xué)異質(zhì)性脫鹽層和異質(zhì)非對稱結(jié)構(gòu)的PATFC反滲透之所以比具有同質(zhì)非對稱結(jié)構(gòu)的CA膜更具優(yōu)勢，并能成為目前應(yīng)用最廣泛的商品化反滲透膜，其主要是因?yàn)椋孩貾ATFC反滲透膜的脫鹽層和多孔支撐膜材料按其功能可以分別進(jìn)行可控制備，可以通過調(diào)節(jié)脫鹽層的物理化學(xué)異質(zhì)性來調(diào)節(jié)水通量和目標(biāo)溶質(zhì)的截留率以滿足不同的使用需求，也可以通過調(diào)節(jié)支撐層的孔隙率、孔結(jié)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Novel nanofiltration membranes with tunable permselectivity by polymer mediated phase separation in polyamide selective layer[J]. Zhuan Yi,Fa-dong Wu,Yong Zhou,Cong-jie Gao.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(11)
[2]反滲透復(fù)合膜的發(fā)展[J]. 高從階,魯學(xué)仁,張建飛,鮑志國.  膜科學(xué)與技術(shù). 1993(03)

博士論文
[1]復(fù)合反滲透膜的表面形貌與性能關(guān)系及性能強(qiáng)化研究[D]. 段美榮.天津大學(xué) 2011
[2]高性能反滲透復(fù)合膜及其功能單體制備研究[D]. 周勇.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3258273