發(fā)布時(shí)間：2021-06-25 11:47

　　由于工業(yè)含油廢水的排放與頻繁的石油泄漏事故的發(fā)生等造成的海洋水域污染程度的增加,創(chuàng)新和發(fā)展油水混合物及油水乳液分離技術(shù)已成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),尋找恰當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q油水污染問(wèn)題,從而純化、回收油類物質(zhì),既可節(jié)約能源又能保護(hù)環(huán)境。膜分離技術(shù)因其操作簡(jiǎn)單,能耗低,無(wú)二次污染,分離效果明顯,是未來(lái)發(fā)展的主要方向。本文旨在開(kāi)發(fā)一種性能優(yōu)良的疏水/親油型膜材料,并將其應(yīng)用在油水分離領(lǐng)域。本實(shí)驗(yàn)主要分為兩個(gè)部分,第一部分主要制備了超疏水/超親油油水分離濾布,選擇帶有SH-官能團(tuán)的巰丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）對(duì)納米SiO2功能修飾,然后通過(guò)浸漬-涂覆的方法制備超疏水性涂層濾布,對(duì)涂層濾布的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了表征,并探究其對(duì)油水混合物的分離能力。聚偏氟乙烯（PVDF）具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能,熱穩(wěn)定性好、耐化學(xué)氧化性、抗酸堿性強(qiáng)、可采用多種制備方法,并且制備工藝簡(jiǎn)單易操作,因此成為水處理領(lǐng)域高性能用膜的熱點(diǎn)材料。因此,第二部分主要通過(guò)雙凝固浴法制備了表面具有粗糙微納米結(jié)構(gòu)的疏水/親油型PVDF膜材料,首先研究了凝固浴組成及非溶劑型添加劑對(duì)膜表面形貌及性能的影響,其次引入了具有長(zhǎng)烷基鏈?zhǔn)杷偷木奂谆?.. 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 含油廢水的產(chǎn)生及危害
        1.1.2 油水混合物的存在形式
        1.1.3 常用油水分離方法
    1.2 特殊潤(rùn)濕性油水分離材料的研究進(jìn)展
        1.2.1 表面化學(xué)的基本理論
        1.2.2 超親水/超疏油油水分離材料
        1.2.3 超疏水/超親油油水分離材料
            1.2.3.1 超疏水濾布
            1.2.3.2 超疏水三維多孔材料
            1.2.3.3 超疏水薄膜
    1.3 膜分離技術(shù)概述
        1.3.1 膜分離技術(shù)原理
        1.3.2 膜材料分類
        1.3.3 相轉(zhuǎn)換法制膜方法
        1.3.4 疏水膜制膜材料
        1.3.5 聚偏氟乙烯疏水膜在油水分離中的應(yīng)用
    1.4 浸沒(méi)沉淀相分離法制備PVDF膜過(guò)程的影響因素
        1.4.1 聚合物濃度
        1.4.2 非溶劑添加劑
        1.4.3 凝固浴組成及溫度
    1.5 課題意義及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 課題意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 超疏水聚酯濾布的制備及油水分離性能的研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.1 化學(xué)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)部分
        2.3.1 納米SiO_2的表面修飾
        2.3.2 超疏水過(guò)濾濾布的制備
            2.3.2.1 PET濾布的預(yù)處理
            2.3.2.2 超疏水過(guò)濾濾布的制備
    2.4 測(cè)試與表征
        2.4.1 傅立葉變換紅外光譜分析
        2.4.2 X射線光譜分析
        2.4.3 掃描電子顯微鏡
        2.4.4 X射線能譜分析
        2.4.5 透射電子顯微鏡
        2.4.6 粒度分布分析
        2.4.7 表面潤(rùn)濕性分析
        2.4.8 物理力學(xué)性能測(cè)試
        2.4.9 濾布對(duì)油的吸附及分離實(shí)驗(yàn)
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 表面修飾SiO_2的紅外光譜分析
        2.5.2 X射線能譜分析
        2.5.3 SiO_2表面修飾前后的微觀形態(tài)
        2.5.4 聚酯濾布表面的微觀形貌分析
        2.5.5 超疏水濾布的表面潤(rùn)濕性
        2.5.6 超疏水濾布對(duì)油水混合物的分離
        2.5.7 超疏水濾布的耐溶劑性
        2.5.8 物理力學(xué)性能
    2.6 本章小結(jié)
第三章 PVDF膜微結(jié)構(gòu)的調(diào)控及其油水分離性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.1 化學(xué)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)部分
    3.4 測(cè)試與表征
        3.4.1 掃描電子顯微鏡
        3.4.2 廣角X射線衍射分析
        3.4.3 差示掃描量熱分析
        3.4.4 激光共聚焦顯微鏡分析
        3.4.5 表面潤(rùn)濕性分析
        3.4.6 物理力學(xué)性能測(cè)試
        3.4.7 油水分離膜分離性能的測(cè)試
        3.4.8 油水分離膜分離效率的測(cè)試
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 凝固浴對(duì)PVDF膜表面形貌及性能的影響
            3.5.1.1 凝固浴對(duì)PVDF膜表面形貌的影響
            3.5.1.2 凝固浴對(duì)PVDF膜表面接觸角的影響
            3.5.1.3 凝固浴對(duì)膜表面形貌影響的原因
        3.5.2 添加劑對(duì)PVDF膜的表面形貌及性能的影響
            3.5.2.1 添加劑對(duì)PVDF膜表面形貌的影響
            3.5.2.2 添加劑對(duì)PVDF膜表面接觸角的影響
            3.5.2.3 添加劑對(duì)PVDF膜表面粗糙度的影響
            3.5.2.4 添加劑對(duì)PVDF膜結(jié)晶性的影響
            3.5.2.5 對(duì)油水混合物的分離性能
            3.5.2.6 對(duì)油包水乳液的分離性能
            3.5.2.7 PVDF膜的物理力學(xué)性能
    3.6 本章小結(jié)
第四章 PVDF/PSMA復(fù)合膜微結(jié)構(gòu)的調(diào)控及其油水分離性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        4.2.1 化學(xué)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)部分
        4.3.1 PVDF/PSMA復(fù)合膜成膜參數(shù)的正交設(shè)計(jì)
            4.3.1.1 正交試驗(yàn)安排
            4.3.1.2 正交方案確定
        4.3.2 PVDF/PSMA復(fù)合疏水膜的制備
            4.3.2.1 鑄膜液的制備
            4.3.2.2 雙凝固浴法制備PVDF/PMSA復(fù)合膜
    4.4 測(cè)試與表征
        4.4.1 掃描電子顯微鏡
        4.4.2 廣角X射線衍射分析
        4.4.3 差示掃描量熱分析
        4.4.4 激光共聚焦顯微鏡分析
        4.4.5 表面潤(rùn)濕性分析
        4.4.6 物理力學(xué)性能測(cè)試
        4.4.7 油水分離膜分離性能的測(cè)試
        4.4.8 傅立葉變換紅外光譜分析
        4.4.9 油水分離膜分離效率的測(cè)試
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 PVDF/PSMA復(fù)合膜的表面形貌分析
        4.5.2 PVDF/PSMA復(fù)合膜表面粗糙度及潤(rùn)濕性的分析
        4.5.3 PVDF/PSMA復(fù)合膜對(duì)油水乳液的分離
        4.5.4 PVDF/PSMA復(fù)合膜的物理力學(xué)性能
        4.5.5 正交試驗(yàn)分析結(jié)果
        4.5.6 PVDF/PSMA復(fù)合膜溫敏性的分析
            4.5.6.1 DSC分析
            4.5.6.2 PVDF/PSMA復(fù)合膜水通量的測(cè)試
        4.5.7 PSMA對(duì)復(fù)合膜結(jié)晶性的影響
            4.5.7.1 紅外分析
            4.5.7.2 XRD分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 PVDF/GE復(fù)合膜微結(jié)構(gòu)的調(diào)控及其油水分離性能
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        5.2.1 化學(xué)試劑
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    5.3 實(shí)驗(yàn)部分
        5.3.1 紡絲液的配制
        5.3.2 PVDF納米纖維的制備
        5.3.3 納米纖維復(fù)合雙層膜的制備
    5.4 測(cè)試與表征
        5.4.1 掃描電子顯微鏡
        5.4.2 透射電子顯微鏡
        5.4.3 廣角X射線衍射分析
        5.4.4 差示掃描量熱分析
        5.4.5 表面潤(rùn)濕性分析
        5.4.6 物理力學(xué)性能測(cè)試
        5.4.7 油水分離膜分離性能的測(cè)試
        5.4.8 油水分離膜分離效率的測(cè)試
    5.5 結(jié)果分析
        5.5.1 納米纖維復(fù)合膜的表面形貌分析
        5.5.2 納米纖維復(fù)合膜的表面潤(rùn)濕性分析
        5.5.3 納米纖維復(fù)合膜的結(jié)晶度及物理力學(xué)性能分析
        5.5.4 納米纖維復(fù)合膜的XRD分析
        5.5.5 納米纖維復(fù)合膜的分離性能
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 問(wèn)題與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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