膜分離技術在污水處理方面相比其他傳統(tǒng)的水處理方法而言具有分離效率高且成本低的特點,近些年得到廣泛的應用。聚偏氟乙烯(PVDF)作為一種常見的高分子材料,由于其良好的穩(wěn)定性,常用來制備微濾膜、超濾膜。然而,由于PVDF自身的疏水性,使得其作為膜材料用于水處理領域存在著兩個主要問題。其一,其疏水性限制膜水通量的提升;其二,PVDF膜易于吸附水中的油污和蛋白質(zhì),堵塞膜孔,導致膜通量下降,縮短其使用壽命。對PVDF膜進行親水性改性是解決這兩個問題的有效方法。本文是基于植物多酚單寧酸的天然粘附性和兩性離子的高親水性來提升PVDF膜的親水性。采用共沉積策略,通過調(diào)控制備工藝,對改性前后膜的化學組成、水通量、表面潤濕性、抗污染性能以及使用性能進行研究。本文工作內(nèi)容分為兩部分:第一部分是對PVDF微濾膜進行親水性改性,改性膜的水通量和潤濕性得到了顯著的提升,能夠有效抵抗油污染并用于高效分離多種水包油型乳液;第二部分是對PVDF超濾膜進行親水性改性,改性膜能夠有效抵制蛋白質(zhì)在膜表面的吸附并有效截留水中的蛋白質(zhì)污染物。本文所提出的改性策略使得PVDF膜的親水性及其分離性能得到明顯提升,為膜親水性改性研究提...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 研究背景
    1.2 膜分離技術概述
        1.2.1 微濾
        1.2.2 超濾
        1.2.3 納濾和反滲透
        1.2.4 其他膜分離技術
    1.3 PVDF微濾/超濾膜的制備方法
    1.4 PVDF膜的污染及其抗污染方法
        1.4.1 PVDF膜污染
        1.4.2 PVDF膜抗污染方法
    1.5 單寧酸和兩性離子及其在PVDF膜改性中的應用
        1.5.1 單寧酸概述
        1.5.2 單寧酸在PVDF膜親水性改性中的應用
        1.5.3 兩性離子概述
        1.5.4 兩性離子在PVDF膜親水性改性中的應用
    1.6 本課題的研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗原料及儀器設備
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 儀器設備
    2.2 表征方法
        2.2.1 傅里葉變換紅外光譜
        2.2.2 核磁共振光譜法
        2.2.3 紫外-可見分光光度法
        2.2.4 掃描電鏡
        2.2.5 原子力顯微鏡
        2.2.6 接觸角
        2.2.7 差式掃描量熱法
        2.2.8 X射線光電子能譜
        2.2.9 Zeta電位
        2.2.10 孔隙率和孔徑分布
        2.2.11 動態(tài)光散射
    2.3 膜性能測試方法
        2.3.1 膜測試裝置
        2.3.2 膜水通量測試方法
        2.3.3 膜截留性能測試方法
        2.3.4 膜的抗污染評價方法
第3章 單寧酸和兩性離子共沉積改性PVDF微濾膜
    3.1 引言
    3.2 改性PVDF微濾膜的制備
        3.2.1 小分子兩性離子的合成
        3.2.2 共沉積改性PVDF微濾膜的制備
    3.3 改性PVDF微濾膜性能優(yōu)化與表征
        3.3.1 小分子兩性離子(DEDAPS)的表征
        3.3.2 改性PVDF微濾膜純水通量優(yōu)化
        3.3.3 改性PVDF微濾膜的紅外表征
        3.3.4 改性PVDF微濾膜的XPS表征
        3.3.5 改性PVDF微濾膜浸泡液的紫外表征
        3.3.6 改性PVDF微濾膜的沉積原理
        3.3.7 改性PVDF微濾膜的SEM和AFM表征
        3.3.8 改性PVDF微濾膜的潤濕性能表征
    3.4 改性PVDF微濾膜的油水分離性能與耐用性測試
        3.4.1 PVDF微濾膜改性前后的油水乳液分離性能
        3.4.2 改性PVDF微濾膜的乳液循環(huán)測試性能
        3.4.3 表面活性劑對乳液分離效率的影響
        3.4.4 改性PVDF微濾膜的油水乳液分離機理
        3.4.5 改性PVDF微濾膜穩(wěn)定性測試
        3.4.6 改性PVDF微濾膜性能對比
    3.5 本章小結
第4章 單寧酸和兩性離子共沉積改性PVDF超濾膜
    4.1 引言
    4.2 親水性PVDF超濾膜的制備
        4.2.1 PVDF超濾膜基底的制備
        4.2.2 改性PVDF超濾膜的制備
    4.3 單沉積改性PVDF超濾膜的性能優(yōu)化
    4.4 共沉積改性PVDF超濾膜
        4.4.1 改性前后PVDF超濾膜的純水通量和截留率
        4.4.2 改性前后PVDF超濾膜的表面潤濕性
        4.4.3 改性前后PVDF超濾膜的靜態(tài)和動態(tài)污染測試
        4.4.4 改性前后PVDF超濾膜的形貌結構表征
        4.4.5 改性PVDF超濾膜性能對比
    4.5 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 主要創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
發(fā)表論文情況說明
致謝



本文編號：3824825