碳材料改性聚苯硫醚膜及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-16 19:39
水資源問(wèn)題是當(dāng)今社會(huì)亟需解決的重要問(wèn)題之一,而膜分離較之其他水處理技術(shù)(電化學(xué)處理技術(shù)、微生物降解、氧化處理等)具備高效、環(huán)保和節(jié)能等顯著優(yōu)勢(shì),成為當(dāng)今水處理領(lǐng)域的主要處理手段。但是,面對(duì)日益復(fù)雜的水污染環(huán)境,傳統(tǒng)的分離膜材料(PVDF,PES,PAN等)極易遭到損害,無(wú)法對(duì)特殊條件下污染水體進(jìn)行有效的分離。聚苯硫醚(PPS),六大特種工程塑料之一,具備耐酸堿、耐高溫和耐化學(xué)性等優(yōu)異性能,能夠彌補(bǔ)極端環(huán)境下的水處理空白,引起了越來(lái)越多的研究者關(guān)注。首先,仿照自然界中“蜘蛛網(wǎng)”結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮混合基質(zhì)膜的優(yōu)勢(shì),研究能否利用碳納米管(CNT)特殊管狀結(jié)構(gòu)和性能,在PPS膜皮層形成一層網(wǎng)狀過(guò)濾層,縮小膜孔徑、提高截留率,在兼顧PPS的優(yōu)異特性同時(shí)實(shí)現(xiàn)精度過(guò)濾。實(shí)驗(yàn)分別利用聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(Pluronic-F127)和氧化石墨烯(GO)處理CNT,制備出CNT/F127和CNT@GO,通過(guò)物理共混改性方式,使其在PPS膜內(nèi)較均勻分布并在膜表面形成了“蜘蛛網(wǎng)”皮層的仿生結(jié)構(gòu)。復(fù)合膜表現(xiàn)出了優(yōu)異的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性,同時(shí)實(shí)現(xiàn)高精度過(guò)濾。該工藝簡(jiǎn)單高效,適合PPS膜的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),促...
【文章來(lái)源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1膜分離過(guò)襄宗意圖??Fig.?1-1?Schematic?diagram?of?membrane?separation?process??
離膜的分類有多種,導(dǎo)致也有多種分離膜制備方法,其中有些制備方法可??以同時(shí)制備高聚物膜和無(wú)機(jī)膜。通常分為以下幾種:??(1)燒結(jié)法??多種聚乙烯、聚丙烯等聚合物粉末,不銹鋼材料,氧化鋁,石墨材料和氧化??硅都可以用這種方法制膜。所得膜孔徑大小約為0.1?10?pim主要取決于制膜顆??粒的大小及其分布,因此一般只用于制備微濾膜[311。??^???_膠黏劑??——表面活性劑??無(wú)機(jī)材料??粉碎???篩分??制備懸浮液??成型?干燥??.?|焙燒???成品??圖1-2固態(tài)粒予燒結(jié)法制備基質(zhì)膜工藝流程圖??Fig.?1-2?Flow?chart?of?preparation?of?matrix?membrane?by?solid?state?particle?sintering??(2)拉伸法??這種膜制備方法一般針對(duì)聚四氟乙烯、聚乙烯等部分結(jié)晶化的聚合物材料,??將其擠壓成薄片或薄膜,然后沿著垂直于擠壓方向拉伸,使結(jié)晶區(qū)域平行于擠壓??方向。利用機(jī)械應(yīng)力作用,發(fā)生小的斷紋得到多孔結(jié)構(gòu),其膜孔徑大約為0.1-0.3??網(wǎng),并且具有高達(dá)9〇?%的孔隙率氣??(3)徑跡蝕刻??利用這個(gè)方法可吹得到圓柱狀平行孔的膜孔結(jié)構(gòu),它是使薄膜接受垂直的高??能粒于福射,以此讓聚合物受到損傷而得到徑跡,接著將薄膜放入酸或者堿性溶??液中,則徑跡處的材料就會(huì)被腐蝕從而得到孔徑分布較為均勻的膜孔。其孔徑一??5??
是彎曲的,這樣便形成了較大的??鍵角張力,當(dāng)某些雙鍵通過(guò)反應(yīng)飽和后,健角張力就會(huì)釋放。富勒烯可以形成單??加成產(chǎn)物,也可以形成多加成產(chǎn)物,富勒烯化學(xué)是研究富勒烯化學(xué)性質(zhì)的科學(xué)。??同時(shí)富勒烯還可以發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)》親核加成、周環(huán)反應(yīng)、加氫(還原)反應(yīng)、??氧化反應(yīng)、羥基化反應(yīng)、親電加成、配位反應(yīng)和開(kāi)孔反應(yīng)。3E桓斌_等人合成新??的富勒烯衍4物,:弁作為虜^導(dǎo)電膜前添加劑,■制備出新崔_'會(huì).勒烯-他。#。∧,??其富勒烯復(fù)合膜在相對(duì)低濕度條件下具備更富的質(zhì)子電導(dǎo)率。?????圖1-4富勒烯??Fig.?1-4?Fullerene??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]以水資源的可持續(xù)利用 促進(jìn)和保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展[J]. 蔣旭光. 中國(guó)生態(tài)文明. 2019(06)
[2]膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用綜述[J]. 龔祺昊. 廣東化工. 2019(03)
[3]我國(guó)膜分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 張?jiān)骑w,田蒙奎,許奎. 現(xiàn)代化工. 2017(04)
[4]化學(xué)氧化法預(yù)處理ABS樹(shù)脂生產(chǎn)廢水[J]. 賴波,周岳溪,王志剛. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
本文編號(hào):3287636
【文章來(lái)源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1膜分離過(guò)襄宗意圖??Fig.?1-1?Schematic?diagram?of?membrane?separation?process??
離膜的分類有多種,導(dǎo)致也有多種分離膜制備方法,其中有些制備方法可??以同時(shí)制備高聚物膜和無(wú)機(jī)膜。通常分為以下幾種:??(1)燒結(jié)法??多種聚乙烯、聚丙烯等聚合物粉末,不銹鋼材料,氧化鋁,石墨材料和氧化??硅都可以用這種方法制膜。所得膜孔徑大小約為0.1?10?pim主要取決于制膜顆??粒的大小及其分布,因此一般只用于制備微濾膜[311。??^???_膠黏劑??——表面活性劑??無(wú)機(jī)材料??粉碎???篩分??制備懸浮液??成型?干燥??.?|焙燒???成品??圖1-2固態(tài)粒予燒結(jié)法制備基質(zhì)膜工藝流程圖??Fig.?1-2?Flow?chart?of?preparation?of?matrix?membrane?by?solid?state?particle?sintering??(2)拉伸法??這種膜制備方法一般針對(duì)聚四氟乙烯、聚乙烯等部分結(jié)晶化的聚合物材料,??將其擠壓成薄片或薄膜,然后沿著垂直于擠壓方向拉伸,使結(jié)晶區(qū)域平行于擠壓??方向。利用機(jī)械應(yīng)力作用,發(fā)生小的斷紋得到多孔結(jié)構(gòu),其膜孔徑大約為0.1-0.3??網(wǎng),并且具有高達(dá)9〇?%的孔隙率氣??(3)徑跡蝕刻??利用這個(gè)方法可吹得到圓柱狀平行孔的膜孔結(jié)構(gòu),它是使薄膜接受垂直的高??能粒于福射,以此讓聚合物受到損傷而得到徑跡,接著將薄膜放入酸或者堿性溶??液中,則徑跡處的材料就會(huì)被腐蝕從而得到孔徑分布較為均勻的膜孔。其孔徑一??5??
是彎曲的,這樣便形成了較大的??鍵角張力,當(dāng)某些雙鍵通過(guò)反應(yīng)飽和后,健角張力就會(huì)釋放。富勒烯可以形成單??加成產(chǎn)物,也可以形成多加成產(chǎn)物,富勒烯化學(xué)是研究富勒烯化學(xué)性質(zhì)的科學(xué)。??同時(shí)富勒烯還可以發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)》親核加成、周環(huán)反應(yīng)、加氫(還原)反應(yīng)、??氧化反應(yīng)、羥基化反應(yīng)、親電加成、配位反應(yīng)和開(kāi)孔反應(yīng)。3E桓斌_等人合成新??的富勒烯衍4物,:弁作為虜^導(dǎo)電膜前添加劑,■制備出新崔_'會(huì).勒烯-他。#。∧,??其富勒烯復(fù)合膜在相對(duì)低濕度條件下具備更富的質(zhì)子電導(dǎo)率。?????圖1-4富勒烯??Fig.?1-4?Fullerene??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]以水資源的可持續(xù)利用 促進(jìn)和保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展[J]. 蔣旭光. 中國(guó)生態(tài)文明. 2019(06)
[2]膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用綜述[J]. 龔祺昊. 廣東化工. 2019(03)
[3]我國(guó)膜分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 張?jiān)骑w,田蒙奎,許奎. 現(xiàn)代化工. 2017(04)
[4]化學(xué)氧化法預(yù)處理ABS樹(shù)脂生產(chǎn)廢水[J]. 賴波,周岳溪,王志剛. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
本文編號(hào):3287636
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