聚砜支撐膜的結(jié)構(gòu)調(diào)控及復(fù)合反滲透膜的制備
發(fā)布時(shí)間:2022-07-03 15:42
復(fù)合反滲透膜的性能不僅取決于選擇性分離層,而且受多孔支撐膜的結(jié)構(gòu)形貌影響,適宜的多孔支撐膜是制備高性能復(fù)合反滲透膜的基礎(chǔ)。本文以聚砜(PSF)為膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑,γ-丁內(nèi)酯(GBL)為第二溶劑,異丙醇(IPA)為非溶劑添加劑,純水為凝膠劑,通過浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備PSF多孔支撐膜。研究DMAc/GBL質(zhì)量比、鄰近比值α、PSF濃度對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。然后采用經(jīng)典的界面聚合法制備聚酰胺/聚砜復(fù)合反滲透膜,考察聚砜支撐膜對(duì)復(fù)合反滲透膜分離性能的影響。結(jié)果如下:首先,研究聚砜支撐膜的結(jié)構(gòu)調(diào)控。隨著鑄膜液中DMAc/GBL質(zhì)量比減小,鑄膜液黏度增加,支撐膜斷面結(jié)構(gòu)由指狀孔轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆暮>d孔形態(tài),表面孔徑變小,孔徑分布變窄;GBL含量的增加有效抑制了大孔徑的生成,截留分子量減小。隨著鄰近比α值由0增大到0.9,鑄膜液黏度增加,溶劑交換速度減慢,指狀孔的生成受到抑制,孔徑分布變寬,支撐膜的截留性能降低;同時(shí),純水通量大幅度的增加,膜的親水性也有所增強(qiáng)。隨PSF濃度的升高,有利于海綿孔的生成,支撐膜的皮層和亞層均變得更加致密,截留分子量和純水通量均大幅下降。以聚砜...
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 膜和膜分離技術(shù)概述
1.1.1 膜分離技術(shù)發(fā)展
1.1.2 膜分離技術(shù)特點(diǎn)
1.1.3 膜的分類
1.2 反滲透和反滲透膜
1.2.1 反滲透膜概述
1.2.2 反滲透膜的傳質(zhì)模型
1.2.3 反滲透膜的研究進(jìn)展
1.3 多孔支撐膜對(duì)復(fù)合反滲透膜性能的影響
1.3.1 浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法成膜機(jī)理研究
1.3.2 多孔支撐膜的結(jié)構(gòu)調(diào)控
1.3.3 多孔支撐膜結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合反滲透膜影響的研究現(xiàn)狀
1.4 論文選題的意義及主要內(nèi)容
1.4.1 論文選題的意義
1.4.2 論文的主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 聚砜(PSF)支撐膜的制備與表征
2.2.1 濁點(diǎn)滴定
2.2.2 鑄膜液的配制及黏度測(cè)定
2.2.3 PSF支撐膜的制備
2.2.4 支撐膜結(jié)構(gòu)形貌表征
2.2.5 支撐膜分離性能表征
2.2.6 支撐膜的表面孔徑和孔徑分布
2.2.7 支撐膜的親疏水性表征
2.3 聚酰胺/聚砜(PA/PSF)復(fù)合反滲透膜的制備與表征
2.3.1 聚酰胺/聚砜復(fù)合反滲透膜制備
2.3.2 聚酰胺/聚砜復(fù)合反滲透膜的結(jié)構(gòu)形貌表征
2.3.3 聚酰胺/聚砜復(fù)合反滲透膜的表面化學(xué)組成分析
2.3.4 聚酰胺/聚砜復(fù)合反滲透膜的分離性能表征
3 結(jié)果與討論
3.1 PSF/DMAc/GBL/IPA體系濁點(diǎn)數(shù)據(jù)
3.2 DMAc/GBL混合溶劑質(zhì)量比對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
3.2.1 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)鑄膜液黏度的影響
3.2.2 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)形貌的影響
3.2.3 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)支撐膜分離性能的影響
3.2.4 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)支撐膜孔徑分布的影響
3.2.5 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)支撐膜親疏水性的影響
3.3 鄰近比對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
3.3.1 鄰近比對(duì)鑄膜液黏度的影響
3.3.2 鄰近比對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)形貌的影響
3.3.3 鄰近比對(duì)支撐膜分離性能的影響
3.3.4 鄰近比對(duì)支撐膜孔徑分布的影響
3.3.5 鄰近比對(duì)支撐膜親疏水性的影響
3.4 PSF濃度對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
3.4.1 PSF濃度鑄膜液黏度的影響
3.4.2 PSF濃度對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)形貌的影響
3.4.3 PSF濃度對(duì)支撐膜分離性能的影響
3.4.4 PSF濃度對(duì)支撐膜孔徑分布的影響
3.4.5 PSF濃度對(duì)支撐膜親疏水性的影響
3.5 聚砜支撐膜對(duì)復(fù)合反滲透膜分離性能的影響
3.5.1 復(fù)合反滲透膜的表面化學(xué)分析和結(jié)構(gòu)形貌表征
3.5.2 支撐膜對(duì)復(fù)合反滲透膜分離性能的影響
3.5.3 操作溫度對(duì)復(fù)合反滲透膜分離性能的影響
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚砜中空纖維超濾膜制備及性能[J]. 陳俊波,符秀娟. 工程塑料應(yīng)用. 2020(03)
[2]聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇共混超濾膜的制備及抗蛋白質(zhì)污染性能[J]. 孟曉榮,陳嘉智,宋錦峰,呂永濤,王旭東. 高分子材料科學(xué)與工程. 2019(10)
[3]基于新型二胺單體的反滲透膜的制備及其脫鹽性能研究[J]. 周衛(wèi)東,汪菲,周克梅,王連軍. 膜科學(xué)與技術(shù). 2019(03)
[4]分子模擬技術(shù)在膜分離技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 張瀟,李珂,于春陽,劉立芬,高從堦. 膜科學(xué)與技術(shù). 2019(02)
[5]耐壓型聚砜兩親嵌段共聚物超濾膜的制備與表征[J]. 陳威,王召根,汪勇. 膜科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[6]聯(lián)合國公布《2018年世界水資源開發(fā)報(bào)告》[J]. 徐靖. 水處理技術(shù). 2018(04)
[7]P84(BTDA-TDI/MDI)中空纖維膜的制備與分離性能研究[J]. 盛魯杰,任吉中,李新學(xué),花開勝,李暉,趙丹,徐徜徉,鄧麥村. 膜科學(xué)與技術(shù). 2017(04)
[8]沙特新建日產(chǎn)水能力25萬立方米的反滲透海水淡化廠[J]. 陳逸飛. 水處理技術(shù). 2017(06)
[9]致孔劑對(duì)氧化石墨烯改性聚砜復(fù)合超濾膜結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 李麗華,胡朝武,馬明明,金文杰. 膜科學(xué)與技術(shù). 2016(01)
[10]用于反滲透復(fù)合膜的海綿狀結(jié)構(gòu)支撐膜制備研究[J]. 朱姝,趙頌,王志,田欣霞,時(shí)孟琪,王紀(jì)孝. 化工學(xué)報(bào). 2015(10)
博士論文
[1]大規(guī)模反滲透海水淡化工程調(diào)度問題研究及應(yīng)用[D]. 王劍.浙江大學(xué) 2015
[2]雜萘聯(lián)苯聚芳醚腈酮復(fù)合膜的制備及應(yīng)用研究[D]. 胡利杰.大連理工大學(xué) 2013
[3]雜萘聯(lián)苯聚芳醚砜分離膜的制備及應(yīng)用研究[D]. 韓潤林.大連理工大學(xué) 2011
[4]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
碩士論文
[1]雜萘聯(lián)苯聚芳醚腈酮耐高溫復(fù)合膜[D]. 洪京.大連理工大學(xué) 2018
[2]PES超濾膜結(jié)構(gòu)影響因素的研究及應(yīng)用[D]. 楊佳霖.北京化工大學(xué) 2018
[3]聚砜反滲透基膜的制備及其性能的研究[D]. 肖登榮.貴州大學(xué) 2015
本文編號(hào):3655157
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 膜和膜分離技術(shù)概述
1.1.1 膜分離技術(shù)發(fā)展
1.1.2 膜分離技術(shù)特點(diǎn)
1.1.3 膜的分類
1.2 反滲透和反滲透膜
1.2.1 反滲透膜概述
1.2.2 反滲透膜的傳質(zhì)模型
1.2.3 反滲透膜的研究進(jìn)展
1.3 多孔支撐膜對(duì)復(fù)合反滲透膜性能的影響
1.3.1 浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法成膜機(jī)理研究
1.3.2 多孔支撐膜的結(jié)構(gòu)調(diào)控
1.3.3 多孔支撐膜結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合反滲透膜影響的研究現(xiàn)狀
1.4 論文選題的意義及主要內(nèi)容
1.4.1 論文選題的意義
1.4.2 論文的主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 聚砜(PSF)支撐膜的制備與表征
2.2.1 濁點(diǎn)滴定
2.2.2 鑄膜液的配制及黏度測(cè)定
2.2.3 PSF支撐膜的制備
2.2.4 支撐膜結(jié)構(gòu)形貌表征
2.2.5 支撐膜分離性能表征
2.2.6 支撐膜的表面孔徑和孔徑分布
2.2.7 支撐膜的親疏水性表征
2.3 聚酰胺/聚砜(PA/PSF)復(fù)合反滲透膜的制備與表征
2.3.1 聚酰胺/聚砜復(fù)合反滲透膜制備
2.3.2 聚酰胺/聚砜復(fù)合反滲透膜的結(jié)構(gòu)形貌表征
2.3.3 聚酰胺/聚砜復(fù)合反滲透膜的表面化學(xué)組成分析
2.3.4 聚酰胺/聚砜復(fù)合反滲透膜的分離性能表征
3 結(jié)果與討論
3.1 PSF/DMAc/GBL/IPA體系濁點(diǎn)數(shù)據(jù)
3.2 DMAc/GBL混合溶劑質(zhì)量比對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
3.2.1 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)鑄膜液黏度的影響
3.2.2 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)形貌的影響
3.2.3 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)支撐膜分離性能的影響
3.2.4 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)支撐膜孔徑分布的影響
3.2.5 DMAc/GBL質(zhì)量比對(duì)支撐膜親疏水性的影響
3.3 鄰近比對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
3.3.1 鄰近比對(duì)鑄膜液黏度的影響
3.3.2 鄰近比對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)形貌的影響
3.3.3 鄰近比對(duì)支撐膜分離性能的影響
3.3.4 鄰近比對(duì)支撐膜孔徑分布的影響
3.3.5 鄰近比對(duì)支撐膜親疏水性的影響
3.4 PSF濃度對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
3.4.1 PSF濃度鑄膜液黏度的影響
3.4.2 PSF濃度對(duì)支撐膜結(jié)構(gòu)形貌的影響
3.4.3 PSF濃度對(duì)支撐膜分離性能的影響
3.4.4 PSF濃度對(duì)支撐膜孔徑分布的影響
3.4.5 PSF濃度對(duì)支撐膜親疏水性的影響
3.5 聚砜支撐膜對(duì)復(fù)合反滲透膜分離性能的影響
3.5.1 復(fù)合反滲透膜的表面化學(xué)分析和結(jié)構(gòu)形貌表征
3.5.2 支撐膜對(duì)復(fù)合反滲透膜分離性能的影響
3.5.3 操作溫度對(duì)復(fù)合反滲透膜分離性能的影響
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚砜中空纖維超濾膜制備及性能[J]. 陳俊波,符秀娟. 工程塑料應(yīng)用. 2020(03)
[2]聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇共混超濾膜的制備及抗蛋白質(zhì)污染性能[J]. 孟曉榮,陳嘉智,宋錦峰,呂永濤,王旭東. 高分子材料科學(xué)與工程. 2019(10)
[3]基于新型二胺單體的反滲透膜的制備及其脫鹽性能研究[J]. 周衛(wèi)東,汪菲,周克梅,王連軍. 膜科學(xué)與技術(shù). 2019(03)
[4]分子模擬技術(shù)在膜分離技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 張瀟,李珂,于春陽,劉立芬,高從堦. 膜科學(xué)與技術(shù). 2019(02)
[5]耐壓型聚砜兩親嵌段共聚物超濾膜的制備與表征[J]. 陳威,王召根,汪勇. 膜科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[6]聯(lián)合國公布《2018年世界水資源開發(fā)報(bào)告》[J]. 徐靖. 水處理技術(shù). 2018(04)
[7]P84(BTDA-TDI/MDI)中空纖維膜的制備與分離性能研究[J]. 盛魯杰,任吉中,李新學(xué),花開勝,李暉,趙丹,徐徜徉,鄧麥村. 膜科學(xué)與技術(shù). 2017(04)
[8]沙特新建日產(chǎn)水能力25萬立方米的反滲透海水淡化廠[J]. 陳逸飛. 水處理技術(shù). 2017(06)
[9]致孔劑對(duì)氧化石墨烯改性聚砜復(fù)合超濾膜結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 李麗華,胡朝武,馬明明,金文杰. 膜科學(xué)與技術(shù). 2016(01)
[10]用于反滲透復(fù)合膜的海綿狀結(jié)構(gòu)支撐膜制備研究[J]. 朱姝,趙頌,王志,田欣霞,時(shí)孟琪,王紀(jì)孝. 化工學(xué)報(bào). 2015(10)
博士論文
[1]大規(guī)模反滲透海水淡化工程調(diào)度問題研究及應(yīng)用[D]. 王劍.浙江大學(xué) 2015
[2]雜萘聯(lián)苯聚芳醚腈酮復(fù)合膜的制備及應(yīng)用研究[D]. 胡利杰.大連理工大學(xué) 2013
[3]雜萘聯(lián)苯聚芳醚砜分離膜的制備及應(yīng)用研究[D]. 韓潤林.大連理工大學(xué) 2011
[4]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
碩士論文
[1]雜萘聯(lián)苯聚芳醚腈酮耐高溫復(fù)合膜[D]. 洪京.大連理工大學(xué) 2018
[2]PES超濾膜結(jié)構(gòu)影響因素的研究及應(yīng)用[D]. 楊佳霖.北京化工大學(xué) 2018
[3]聚砜反滲透基膜的制備及其性能的研究[D]. 肖登榮.貴州大學(xué) 2015
本文編號(hào):3655157
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