本文關(guān)鍵詞：聚丙烯腈基耐溶劑納濾膜的制備及其性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：納濾膜是一種膜孔徑小于2nm以壓力為驅(qū)動力的新型分離膜,目前被廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。目前,納濾膜在有機溶劑中的應(yīng)用日益引起人們的重視。眾所周知,與無機膜相比,高分子納濾膜的耐溶劑性能相對較差,但是高分子易成型。因此,有關(guān)耐溶劑高分子納濾膜的制備、改性、表征及應(yīng)用的研究成為當(dāng)今的研究熱點。本文則以聚丙烯腈作為基膜,通過堿改性,碳納米管摻雜,ZnO/超支化聚酰胺胺界聚等方法制備了一系列耐溶劑性納濾膜。主要研究工作及結(jié)論如下:一、采用堿改性提高聚丙烯腈膜的耐溶劑性。著重研究了堿濃度、堿處理時間、堿處理溫度對聚丙烯腈膜耐溶劑性能的影響。結(jié)果表明,適度改性有利于提高膜的耐溶劑性能,過度改性會極大地破壞膜結(jié)構(gòu)。其中較佳堿改性條件為反應(yīng)溫度45℃,反應(yīng)時間3h,堿液濃度2M。二、通過在聚丙烯腈鑄膜液中摻雜碳納米管相轉(zhuǎn)換成膜,然后經(jīng)Zn Cl2、NaOH溶液處理得到了具有耐異丙醇,對玫瑰紅B具有較高截留率的碳納米管/聚丙烯腈納濾膜�？疾炝髓T膜液濃度、氯化鋅溶液濃度、氫氧化鈉處理時間、碳納米管用量等因素的影響。結(jié)果表明,隨著鑄膜液濃度,氯化鋅濃度的增大或者氫氧化鈉處理時間的延長,膜的耐溶劑性均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。掃描電鏡和紅外光譜及分離效果表明碳納米管摻雜成功。本實驗范圍內(nèi),碳管的加入可提高膜對異丙醇的脫除率及膜通量,但是不同含量碳納米管制備的膜性能差異不大。異丙醇中玫瑰紅B的截留率最大為73.0%,0.3MPa下異丙醇通量為4.0 L/(m2h)。此外初步探討了碳納米管的加入對膜力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明隨著碳納米管用量的增大最大拉伸強度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢;碳納米管的加入有利于提高膜的耐熱性能。三、利用PAMAM與間苯二甲酰氯界面聚合法,制備了一種新型ZnO-PAMAM/PAN復(fù)合膜�？疾炝思{米氧化鋅用量、超支化聚酰胺胺用量的影響,結(jié)果表明,PAN基膜上形成了一層超支化聚合物膜層,在本實驗范圍內(nèi),膜對玫瑰紅B的脫除率隨納米氧化鋅加入量先增大后減小,隨超支化聚酰胺胺加入量而增大后趨于平衡。適量納米ZnO的加入可以促使結(jié)節(jié)狀的聚合物層結(jié)構(gòu)的形成,減少高分子鏈間的運動,從而提高膜的耐溶劑性能。所得的ZnO-PAMAM/PAN膜對異丙醇中的玫瑰紅B的截留率最高為54.8%。
【關(guān)鍵詞】：耐溶劑納濾膜 聚丙烯腈 堿改性 碳納米管 超支化聚酰胺胺 ZnO
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(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4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 納濾膜簡介11
• 1.2 耐溶劑高分子納濾膜的制備11-17
• 1.2.1 相轉(zhuǎn)化11-14
• 1.2.2 界面聚合14-16
• 1.2.3 層層自組裝16-17
• 1.3 耐溶劑高分子納濾膜的分離機制17-19
• 1.4 耐溶劑納濾膜的應(yīng)用19-20
• 1.5 本課題的研究目的及內(nèi)容20-22
• 1.5.1 研究目的及意義20-21
• 1.5.2 研究內(nèi)容21-22
• 第二章 PAN膜的堿處理及耐溶劑性能研究22-32
• 2.1 實驗試劑及主要儀器22-23
• 2.2 實驗步驟23
• 2.2.1 聚丙烯腈膜的制備23
• 2.2.2 聚丙烯腈膜的堿改性23
• 2.3 實驗方案23-24
• 2.4 膜的測試24
• 2.4.1 溶脹度測定24
• 2.4.2 膜的紅外表征24
• 2.4.3 力學(xué)性能測試24
• 2.5 結(jié)果與討論24-31
• 2.5.1 堿液濃度的影響24-28
• 2.5.2 堿處理時間的影響28-29
• 2.5.3 堿處理溫度的影響29-31
• 2.6 結(jié)論31-32
• 第三章 耐溶劑碳納米管/聚丙烯腈納濾膜的制備及性能研究32-47
• 3.1 實驗試劑及主要儀器32-33
• 3.2 實驗步驟33-34
• 3.2.1 酸化碳納米管的制備33
• 3.2.2 制膜33-34
• 3.3 實驗方案34
• 3.4 表征34-36
• 3.4.1 紅外表征34
• 3.4.2 SEM形貌表征34-35
• 3.4.3 力學(xué)性能測試35
• 3.4.4 TGA分析35
• 3.4.5 分離性能測試35-36
• 3.5 結(jié)果與討論36-46
• 3.5.1 碳納米管種類的影響36-38
• 3.5.2 鑄膜液濃度的影響38-39
• 3.5.3 ZnCl2濃度的影響39-40
• 3.5.4 堿處理時間的影響40-41
• 3.5.5 碳納米管用量的影響41-46
• 3.6 小結(jié)46-47
• 第四章 PAN基ZnO-PAMAM耐溶劑納濾膜的制備及性能研究47-59
• 4.1 實驗試劑及主要儀器47-48
• 4.2 復(fù)合納濾膜的制備48-50
• 4.2.1 超支化聚酰胺胺的制備48-49
• 4.2.2 PAN基膜的制備49
• 4.2.3 ZnO-PAMAM/PAN復(fù)合納濾膜的制備49-50
• 4.3 實驗方案50
• 4.4 表征50-51
• 4.4.1 紅外表征50
• 4.4.2 SEM形貌表征50
• 4.4.3 接觸角測試50
• 4.4.4 分離性能測試50-51
• 4.5 結(jié)果與討論51-57
• 4.5.1 復(fù)合膜表征51-54
• 4.5.1.1 電鏡形貌51-52
• 4.5.1.2 紅外表征52-53
• 4.5.1.3 接觸角測試53-54
• 4.5.2 ZnO用量的影響54-56
• 4.5.3 超支化聚酰胺用量的影響56-57
• 4.6 小結(jié)57-59
• 第五章 結(jié)論及展望59-60
• 參考文獻60-65
• 攻讀碩士期間已發(fā)表論文及專利65-66
• 致謝66

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