本文關(guān)鍵詞：聚苯并咪唑耐溶劑納濾膜的制備及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：耐溶劑納濾(SRNF)膜過程具有綠色、高效、能耗低且操作簡單等特點(diǎn),在紡織印染、石油化工等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。開發(fā)高性能、低成本的聚合物SRNF膜成為當(dāng)前膜分離領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。作為高檔的工程熱塑性塑料之一,聚苯并咪唑(PBI)具有優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。為了提高納濾分離膜材料在溶劑體系特別是強(qiáng)極性溶劑體系中的穩(wěn)定性,本論文通過分子設(shè)計(jì)、研究開發(fā)PBI類高性能耐溶劑納濾膜材料。通過研究PBI耐溶劑分離膜的成膜過程、交聯(lián)機(jī)理、微觀結(jié)構(gòu)等因素,闡明其構(gòu)效關(guān)系,并確立高性能耐溶劑納濾膜的結(jié)構(gòu)、組成與制備方法。本論文取得主要工作如下:(1)通過分子設(shè)計(jì),制備具有醚鍵的PBI膜材料,通過核磁共振和紅外光譜等表征手段確定了PBI的化學(xué)結(jié)構(gòu),所制備的PBI具有較好的溶解性。(2)利用浸沒相轉(zhuǎn)化法制備PBI耐溶劑納濾膜,通過改變聚合物濃度和易揮發(fā)性共溶劑揮發(fā)時(shí)間對PBI納濾膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)控,并研究其形貌與膜SRNF性能之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著鑄膜液中PBI含量的增加,膜的支撐層中大空穴減少、皮層更致密。膜的選擇性隨之提高,通量下降。另外,通過控制共溶劑的揮發(fā)時(shí)間也可以實(shí)現(xiàn)PBI納濾膜的形貌調(diào)控。隨著揮發(fā)性溶劑揮發(fā)時(shí)間的增加,膜皮層結(jié)構(gòu)厚度增大。膜的選擇性隨之提高,通量下降。制備的PBI耐溶劑納濾膜在基于醇溶劑條件下對正電荷的亞甲基藍(lán)(MW=374)的截留率能保持在95%以上,表現(xiàn)出較高的選擇性。(3)為了進(jìn)一步提高PBI納濾膜在溶劑中的穩(wěn)定性,利用PBI與對二氯芐進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),改善膜的穩(wěn)定性。探討了交聯(lián)時(shí)間對PBI膜結(jié)構(gòu)及SRNF性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改性后PBI納濾膜表面粗糙度增加,溶劑的穩(wěn)定性也提高,并且可以通過改變交聯(lián)時(shí)間調(diào)節(jié)膜的選擇性。與原始PBI膜相比較,改性后PBI膜展示了更好的選擇性,玫瑰紅、溴百里香酚藍(lán)、結(jié)晶紫在不同溶劑中的截留率均在90%以上,甚至達(dá)到99.9%。
【關(guān)鍵詞】：耐溶劑納濾 聚苯并咪唑 相轉(zhuǎn)化 化學(xué)改性 膜分離
【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-24
• 1.1 膜分離技術(shù)9-12
• 1.1.1 膜分離簡介9-10
• 1.1.2 膜分離性能參數(shù)10-12
• 1.2 納濾12-13
• 1.2.1 納濾技術(shù)簡介12-13
• 1.2.2 納濾技術(shù)的應(yīng)用13
• 1.3 耐溶劑納濾13-22
• 1.3.1 耐溶劑納濾膜材料的研究進(jìn)展14-17
• 1.3.2 耐溶劑納濾膜的制備17-22
• 1.4 聚苯并咪唑材料概述22
• 1.5 本論文研究思路和主要內(nèi)容22-24
• 2.聚苯并咪唑耐溶劑納濾膜的制備及其性能研究24-42
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分25-30
• 2.2.1 化學(xué)試劑與儀器25-26
• 2.2.2 聚合物的合成26-27
• 2.2.3 聚苯并咪唑納濾膜的制備27-28
• 2.2.4 膜的物理化學(xué)性能表征28
• 2.2.5 耐溶劑納濾性能測試28-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-41
• 2.3.1 聚苯并咪唑結(jié)構(gòu)分析30-32
• 2.3.2 聚苯并咪唑納濾膜的制備及形態(tài)分析32-34
• 2.3.3 聚苯并咪唑納濾膜溶劑通量的研究34-38
• 2.3.4 聚苯并咪唑膜在耐溶劑納濾過程中的性能研究38-41
• 2.4 小結(jié)41-42
• 3.交聯(lián)型聚苯并咪唑膜耐溶劑納濾膜的制備及性能研究42-61
• 3.1 引言42-43
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分43-48
• 3.2.1 化學(xué)試劑與儀器43-44
• 3.2.2 聚合物的合成44
• 3.2.3 聚苯并咪唑納濾膜的制備44-45
• 3.2.4 改性聚苯并咪唑納濾膜的制備45-46
• 3.2.5 膜的物理化學(xué)性能表征46
• 3.2.6 耐溶劑納濾性能測試46-48
• 3.3 結(jié)果與討論48-60
• 3.3.1 改性前后膜結(jié)構(gòu)變化的分析48-49
• 3.3.2 聚苯并咪唑膜形態(tài)的研究49-52
• 3.3.3 交聯(lián)型聚苯并咪唑膜在溶劑中穩(wěn)定性的研究52-53
• 3.3.4 交聯(lián)型聚苯并咪唑耐溶劑納濾膜溶劑通量的研究53-57
• 3.3.5 改性前后的聚苯并咪唑膜在耐溶劑納濾過程中的性能研究57-60
• 3.4 小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況70-71
• 致謝71

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