在正滲透過程中,內(nèi)濃差極化、膜表面污染是影響膜通量的兩個重要因素。通過共混納米材料對正滲透膜的性能結(jié)構(gòu)進行改性是提高膜分離性能的一個重要途徑。正滲透復合膜主要由多孔支撐層和分離活性皮層構(gòu)成,除皮層外,與其它膜分離過程不同的是,膜通量還與多孔支撐層材料的物化性質(zhì)、孔結(jié)構(gòu)等因素有密切關(guān)聯(lián)。在支撐層中合理引入功能性納米粒子可有助于改善原多孔層的孔隙率、電荷密度及抗污性等,從而提高復合膜的綜合性能。本研究探索了一維金屬氧化物與鑄膜液共混,利用其作為硬模板,通過刻蝕進一步增加支撐層孔隙率,以降低膜結(jié)構(gòu)參數(shù),減弱內(nèi)濃差極化的影響。除膜結(jié)構(gòu)外,支撐體自身荷電性也可能會提供額外滲透壓,從而影響濃差極化程度,在鑄膜液中摻雜可釋放離子無機礦石納米粉是一種便捷、高效的方法。具體來說,本文包括以下兩個方面:首先,通過水熱法制備出氧化鋅棒,并用正十八硫醇對其進行包裹改性,改善了氧化鋅納米棒在PES聚合物基質(zhì)中的相容性。通過比較,稀鹽酸刻蝕基膜中氧化鋅納米棒前后支撐層的親水性、孔隙率、復合膜正滲透分離性能發(fā)現(xiàn),膜的親水性未發(fā)生變化,但孔隙率增加,正滲透水通量得以提高,且沒有犧牲復合膜的選擇性。其次,通過水熱法和s... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 正滲透分離技術(shù)
        1.2.1 正滲透膜
        1.2.2 提取液
    1.3 正滲透膜制備方法
        1.3.1 相轉(zhuǎn)化法
        1.3.2 界面聚合法
        1.3.3 層層自組裝法
    1.4 影響正滲透過程的主要因素
        1.4.1 正滲透膜自身性質(zhì)的影響
        1.4.2 進料液和提取液濃度的影響
        1.4.3 溫度的對正滲透過程的影響
        1.4.4 膜兩側(cè)料液流速的影響
        1.4.5 膜皮層朝向的影響
    1.5 正滲透膜技術(shù)應(yīng)用
        1.5.1 海水淡化
        1.5.2 污水處理
        1.5.3 食品加工
        1.5.4 海水發(fā)電
    1.6 正滲透技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
        1.6.1 濃差極化
        1.6.2 膜污染
    1.7 正滲透膜研究方向
        1.7.1 多孔支撐層的改性
        1.7.2 對活性分離層進行改性
    1.8 選題背景及課題提出
    1.9 課題研究內(nèi)容
第二章 氧化鋅納米棒摻雜正滲透復合膜的制備及表征
    2.1 引言
    2.2 實驗材料和方法
        2.2.1 實驗試劑及儀器
        2.2.2 納米氧化鋅棒的合成制備
        2.2.3 納米氧化鋅棒改性
        2.2.4 納米氧化鋅棒的表征
        2.2.5 基膜的制備
        2.2.6 正滲透復合膜的制備
        2.2.7 基膜和復合膜的表征
        2.2.8 復合膜滲透性能表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 SEM與 EDS圖像
        2.3.3 氧化鋅穩(wěn)定性分析
        2.3.4 膜孔隙率及親水性
        2.3.5 膜滲透性能評價
    2.4 本章小結(jié)
第三章 電氣石摻雜正滲透復合膜的制備與表征
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗設(shè)備
        3.2.3 電氣石改性
        3.2.4 基質(zhì)和TFC正滲透復合膜的制備
        3.2.5 膜滲透性能測試
        3.2.6 基膜孔隙率及親水性
        3.2.7 抗菌實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 電氣石粉及電氣石粉復合膜的表征
        3.3.2 復合膜正滲透性能
        3.3.3 膜抗菌性能評價
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間的主要科研成果



本文編號：3729084