交聯(lián)法親水改性聚四氟乙烯平板微濾膜的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-07 17:47
水污染和凈化已成為一個(gè)世界性的問題。飲用水資源供應(yīng)不足和嚴(yán)重的水污染問題促使科學(xué)家們開發(fā)有效的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)廢水回收和海水淡化。聚四氟乙烯(PTFE)因其良好的耐化學(xué)腐蝕性、熱穩(wěn)定性、自潤(rùn)滑性、耐老化性和電絕緣性等被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車機(jī)械、紡織和環(huán)保等領(lǐng)域。由于其高化學(xué)穩(wěn)定性,PTFE平板微濾膜被認(rèn)為是最重要的膜分離技術(shù)材料之一。然而,PTFE平板微濾膜的應(yīng)用由于其疏水性而受到限制,它在過濾過程中極易受到污染,并且難以清洗,降低了其長(zhǎng)期運(yùn)行性能。因此,PTFE平板微濾膜的親水改性具有重要意義。本文以戊二醛(GA)為橋梁,采用不同的親水劑通過交聯(lián)反應(yīng)在PTFE平板微濾膜纖維上包覆親水涂層以提高其親水性,研究了試劑濃度、試劑配比和反應(yīng)時(shí)間對(duì)改性膜結(jié)構(gòu)和性能的影響,并進(jìn)行抗污染測(cè)試。此方法簡(jiǎn)便、毒性低,賦予PTFE平板微濾膜優(yōu)異的親水性和抗污性能。本文主要分為以下兩個(gè)內(nèi)容:(1)選用含有大量氨基的聚乙烯亞胺(PEI)與氧羧甲基殼聚糖(OCMCS)通過GA交聯(lián),對(duì)PTFE平板膜進(jìn)行親水改性。研究表明:與PTFE原膜相比,OCMCS/PEI-GA PTFE平板膜的平均孔徑從0.183μm降低為...
【文章來源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2膜分離技術(shù)的大致發(fā)展史??
浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?交聯(lián)法親水改性聚四氟乙烯平板微濾膜的研宄??滲透液?^原料液??相2?▲?相1??A?〇??▲?^M°?a?A?°??<?▲?"動(dòng)力??▲▲▲!枴??▲?▲?/\°?A?°??。。。???圖1.1膜分離原理示意圖??膜分離的基本特性使其非常適合工業(yè)生產(chǎn):它們通常不涉及相變或化學(xué)添加??劑,操作簡(jiǎn)單,可模塊化,易控制,易放大,能耗低,具有更合理地利用原材料??以及回收和再利用副產(chǎn)品的巨大潛力[17?]。膜技術(shù)由于其固有的優(yōu)點(diǎn)而成為廢水??處理中的有利技術(shù)之一。??1.2.1膜分離技術(shù)的發(fā)展??膜分離現(xiàn)象是早在20世紀(jì)初就被發(fā)現(xiàn),但是當(dāng)時(shí)只是在實(shí)驗(yàn)室研究,沒有??開發(fā)出任何工業(yè)或商業(yè)用途。早期的研宄者嘗試使用如牛、豬等動(dòng)物的膀胱和腸??衣等作為半透膜,后來又制得了硝化纖維膜,膜分離技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用是在上世紀(jì)??60年代以后。膜分離技術(shù)的大致發(fā)展史如圖1.2[2(),21]。???j???'?胃滲透汽化??戶析電滲析反滲透鵬??微孔過濾?滲析?吧冷W?,??30年代?40年代?50年代?60年代?70年代?80年代?90年代??20世紀(jì)??圖1.2膜分離技術(shù)的大致發(fā)展史??3??
浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?交聯(lián)法親水改性聚四氟乙烯平板微濾膜的研究??Q???加入GA??PTFFJEtt瞄?放入乙酵中浸泡3〇min?反應(yīng)一定時(shí)間??平板膜??^??>改性PTFE平板膜??V——.一一豸?\?^?^??預(yù)反應(yīng)液?(」???N??O?CMCS或CMC??O-CMCS/PEI-GA??l?^CMC/PEI-GA?J??圖1.4?PTFE平板膜的實(shí)驗(yàn)流程??具體研究方案如下:??(1)?OCMCS與PEI交聯(lián)親水改性PTFE平板微濾膜??OCMCS是具有抗菌性且無毒的功能化生物材料,含有氨基和羥基。PEI含??有大量氨基。OCMCS和PEI通過席夫堿反應(yīng)在PTFE膜纖維表面包覆親水層對(duì)??PTFE平板微濾膜進(jìn)行親水改性。隨后考察了改性前后PTFE膜的表面形貌、基??團(tuán)的變化并進(jìn)一步探宄了反應(yīng)時(shí)間、OCMCS的濃度、OCMCS和PEI的配比和??交聯(lián)劑GA濃度等條件對(duì)PTFE改性膜性能的影響。最后通過Zeta電位測(cè)試和靜??態(tài)牛血清蛋白(BSA)吸附實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)牛血清蛋白過濾測(cè)試和穩(wěn)定性測(cè)試對(duì)PTFE??改性膜進(jìn)行了對(duì)比。??(2?)?CMC與PEI交聯(lián)親水改性PTFE平板微濾膜??CMC是無毒、具有水溶性和生物相容性的材料。CMC與PEI發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)??在PTFE膜纖維表面包覆親水層對(duì)PTFE平板微濾膜進(jìn)行親水改性。隨后考察了??改性前后PTFE膜的表面形貌、基團(tuán)的變化并進(jìn)一步探究了反應(yīng)時(shí)間、CMC的??濃度、CMC和PEI的配比和交聯(lián)劑GA濃度等條件對(duì)PTFE改性膜性能的影響。??最后通過油水分離實(shí)驗(yàn)、穩(wěn)定性測(cè)試等對(duì)PTFE改性膜進(jìn)行了對(duì)比。??11??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膜分離技術(shù)在水果加工中的應(yīng)用探討[J]. 林梅,谷玉紅. 現(xiàn)代食品. 2019(14)
[2]膜分離技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 朱鋆珊,馬平,郭麗. 當(dāng)代化工. 2017(06)
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[7]膜分離技術(shù)在食品精深加工中的應(yīng)用[J]. 侯琤斐,任虹,彭乙雪,劉曼. 食品科學(xué). 2012(13)
[8]膜分離技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 岳志新,馬東祝,趙麗娜,趙寒梅. 云南地理環(huán)境研究. 2006(05)
[9]氟樹脂性能與加工應(yīng)用[J]. 錢知勉. 化工生產(chǎn)與技術(shù). 2004(04)
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博士論文
[1]聚乙烯亞胺—陰離子纖維素基吸附材料制備與性能研究[D]. 王艷.東北林業(yè)大學(xué) 2014
[2]雜萘聯(lián)苯型聚芳醚腈(酮)及其磺化改性超濾膜研制[D]. 王國(guó)慶.大連理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]聚四氟乙烯纖維的制備與表征[D]. 張磊.東華大學(xué) 2014
[2]PVDF/PTFE復(fù)合膜的制備及其性能研究[D]. 董瑞.華南理工大學(xué) 2013
[3]結(jié)晶法與膜分離法分離提取乳清中乳糖工藝技術(shù)的研究[D]. 趙莉.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[4]聚四氟乙烯先進(jìn)生產(chǎn)工藝[D]. 付海梅.北京化工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3422498
【文章來源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2膜分離技術(shù)的大致發(fā)展史??
浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?交聯(lián)法親水改性聚四氟乙烯平板微濾膜的研宄??滲透液?^原料液??相2?▲?相1??A?〇??▲?^M°?a?A?°??<?▲?"動(dòng)力??▲▲▲!枴??▲?▲?/\°?A?°??。。。???圖1.1膜分離原理示意圖??膜分離的基本特性使其非常適合工業(yè)生產(chǎn):它們通常不涉及相變或化學(xué)添加??劑,操作簡(jiǎn)單,可模塊化,易控制,易放大,能耗低,具有更合理地利用原材料??以及回收和再利用副產(chǎn)品的巨大潛力[17?]。膜技術(shù)由于其固有的優(yōu)點(diǎn)而成為廢水??處理中的有利技術(shù)之一。??1.2.1膜分離技術(shù)的發(fā)展??膜分離現(xiàn)象是早在20世紀(jì)初就被發(fā)現(xiàn),但是當(dāng)時(shí)只是在實(shí)驗(yàn)室研究,沒有??開發(fā)出任何工業(yè)或商業(yè)用途。早期的研宄者嘗試使用如牛、豬等動(dòng)物的膀胱和腸??衣等作為半透膜,后來又制得了硝化纖維膜,膜分離技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用是在上世紀(jì)??60年代以后。膜分離技術(shù)的大致發(fā)展史如圖1.2[2(),21]。???j???'?胃滲透汽化??戶析電滲析反滲透鵬??微孔過濾?滲析?吧冷W?,??30年代?40年代?50年代?60年代?70年代?80年代?90年代??20世紀(jì)??圖1.2膜分離技術(shù)的大致發(fā)展史??3??
浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?交聯(lián)法親水改性聚四氟乙烯平板微濾膜的研究??Q???加入GA??PTFFJEtt瞄?放入乙酵中浸泡3〇min?反應(yīng)一定時(shí)間??平板膜??^??>改性PTFE平板膜??V——.一一豸?\?^?^??預(yù)反應(yīng)液?(」???N??O?CMCS或CMC??O-CMCS/PEI-GA??l?^CMC/PEI-GA?J??圖1.4?PTFE平板膜的實(shí)驗(yàn)流程??具體研究方案如下:??(1)?OCMCS與PEI交聯(lián)親水改性PTFE平板微濾膜??OCMCS是具有抗菌性且無毒的功能化生物材料,含有氨基和羥基。PEI含??有大量氨基。OCMCS和PEI通過席夫堿反應(yīng)在PTFE膜纖維表面包覆親水層對(duì)??PTFE平板微濾膜進(jìn)行親水改性。隨后考察了改性前后PTFE膜的表面形貌、基??團(tuán)的變化并進(jìn)一步探宄了反應(yīng)時(shí)間、OCMCS的濃度、OCMCS和PEI的配比和??交聯(lián)劑GA濃度等條件對(duì)PTFE改性膜性能的影響。最后通過Zeta電位測(cè)試和靜??態(tài)牛血清蛋白(BSA)吸附實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)牛血清蛋白過濾測(cè)試和穩(wěn)定性測(cè)試對(duì)PTFE??改性膜進(jìn)行了對(duì)比。??(2?)?CMC與PEI交聯(lián)親水改性PTFE平板微濾膜??CMC是無毒、具有水溶性和生物相容性的材料。CMC與PEI發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)??在PTFE膜纖維表面包覆親水層對(duì)PTFE平板微濾膜進(jìn)行親水改性。隨后考察了??改性前后PTFE膜的表面形貌、基團(tuán)的變化并進(jìn)一步探究了反應(yīng)時(shí)間、CMC的??濃度、CMC和PEI的配比和交聯(lián)劑GA濃度等條件對(duì)PTFE改性膜性能的影響。??最后通過油水分離實(shí)驗(yàn)、穩(wěn)定性測(cè)試等對(duì)PTFE改性膜進(jìn)行了對(duì)比。??11??
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期刊論文
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[9]氟樹脂性能與加工應(yīng)用[J]. 錢知勉. 化工生產(chǎn)與技術(shù). 2004(04)
[10]膜分離技術(shù)的發(fā)展及其工業(yè)應(yīng)用[J]. 朱智清. 化工技術(shù)與開發(fā). 2003(01)
博士論文
[1]聚乙烯亞胺—陰離子纖維素基吸附材料制備與性能研究[D]. 王艷.東北林業(yè)大學(xué) 2014
[2]雜萘聯(lián)苯型聚芳醚腈(酮)及其磺化改性超濾膜研制[D]. 王國(guó)慶.大連理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]聚四氟乙烯纖維的制備與表征[D]. 張磊.東華大學(xué) 2014
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[4]聚四氟乙烯先進(jìn)生產(chǎn)工藝[D]. 付海梅.北京化工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3422498
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