隨著滲透汽化膜的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)對(duì)滲透汽化膜性能的要求越來(lái)越高。由于滲透汽化復(fù)合膜的綜合性能受復(fù)合膜的分離層性能和基膜性能二者共同影響,因此尋找更好的分離層材料和基膜材料是改善滲透汽化復(fù)合膜分離性能的關(guān)鍵。本文利用聚四氟乙烯(PTFE)耐高溫、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、耐溶劑腐蝕性能和聚酰亞胺(PI)的耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)良特性,將兩種材料結(jié)合,來(lái)制備PI/PTFE滲透汽化復(fù)合膜。使用實(shí)驗(yàn)室自制錯(cuò)流膜組件裝置,對(duì)PI/PTFE復(fù)合膜在95%乙醇/水溶液中的滲透汽化分離性能進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)首先對(duì)疏水PTFE微孔平板膜進(jìn)行親水改性,作為復(fù)合膜的基膜。以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)為主要原料,采用溶液聚合和亞胺化的方法制備出PI/PTFE復(fù)合膜。研究PI/PTFE復(fù)合膜亞胺化方式、亞胺化溫度及加熱保持時(shí)長(zhǎng)、料液溫度以及滲透?jìng)?cè)壓等因素對(duì)PI/PTFE復(fù)合膜的制備、親水性能和滲透汽化分離性能的影響。結(jié)果表明:在制備PI/PTFE復(fù)合膜的過(guò)程中,熱亞胺化溫度及加熱保持時(shí)長(zhǎng)條件為80℃→150℃(0.5 h)→200℃(0.5 h)→250℃(0.5 ...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 膜分離技術(shù)的發(fā)展概述
    1.2 膜分離材料的分類(lèi)
    1.3 滲透汽化分離膜
        1.3.1 滲透汽化分離技術(shù)
        1.3.2 滲透汽化的分離原理
        1.3.3 溶解-擴(kuò)散模型
        1.3.4 滲透汽化分離膜的制備
        1.3.5 滲透汽化的應(yīng)用
    1.4 聚酰亞胺材料
        1.4.1 聚酰亞胺材料的應(yīng)用
        1.4.2 聚酰亞胺材料的物理改性
        1.4.3 聚酰亞胺的化學(xué)改性
    1.5 本課題的提出及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 本課題的提出
        1.5.2 課題研究的內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料的提純
        2.2.1 均苯四甲酸酐的提純
        2.2.2 DMAC的除水
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案
        2.3.1 親水PTFE膜的制備
        2.3.2 PI/PTFE復(fù)合膜的制備
        2.3.4 SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的制備
        2.3.5 二胺交聯(lián)改性復(fù)合膜的制備
    2.4 復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)和性能分析
        2.4.1 傅立葉紅外光譜(FTIR)分析
        2.4.2 場(chǎng)發(fā)射電子掃描顯微鏡(SEM)分析
        2.4.3 熱重分析(TGA)
        2.4.4 親水性接觸角測(cè)試(Contact Angle)
    2.5 復(fù)合膜滲透汽化分離性能的測(cè)試
        2.5.1 分離測(cè)試裝置圖
        2.5.2 滲透通量
        2.5.3 分離因子
第三章 PI/PTFE復(fù)合膜制備與分離性能研究
    3.1 PI/PTFE復(fù)合膜的制備
        3.1.1 化學(xué)亞胺化制備PI/PTFE復(fù)合膜
        3.1.2 熱亞胺化制備PI/PTFE復(fù)合膜
    3.2 PI/PTFE復(fù)合膜的表征
        3.2.1 PI/PTFE復(fù)合膜FTIR分析
        3.2.3 PI/PTFE復(fù)合膜SEM分析
        3.2.4 PI/PTFE復(fù)合膜表面親水性分析
    3.3 PI/PTFE復(fù)合膜滲透汽化性能測(cè)試
        3.3.1 不同亞胺化方式下PI/PTFE復(fù)合膜的滲透汽化分離性能
        3.3.2 不同熱處理時(shí)長(zhǎng)對(duì)PI/PTFE復(fù)合膜的滲透汽化分離性能
        3.3.3 不同料液溫度下PI/PTFE復(fù)合膜的滲透汽化分離性能
        3.3.4 不同滲透?jìng)?cè)壓下PI/PTFE復(fù)合膜的滲透汽化分離性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的制備及其二胺交聯(lián)改性
    4.1 SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的制備
        4.1.1 不同SiO₂摻雜量的SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的制備
        4.1.2 二胺交聯(lián)改性SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的制備
    4.2 SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的表征
        4.2.1 SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜熱性能分析
        4.2.2 SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜分離層EDS分析
        4.2.3 二胺交聯(lián)SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的FTIR分析
        4.2.4 二胺交聯(lián)SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的XPS分析
        4.2.5 SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的SEM分析
        4.2.6 SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜親水性分析
    4.3 SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的滲透汽化性能測(cè)試
        4.3.1 不同SiO₂摻雜量SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的滲透汽化分離性能
        4.3.2 不同二胺濃度下SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的滲透汽化分離性能
        4.3.3 不同交聯(lián)時(shí)間下SiO₂/PI/PTFE復(fù)合膜的滲透汽化分離性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文情況
致謝



本文編號(hào)：3921631