本文關鍵詞：磺化雜環(huán)共聚醚砜復合納濾膜的制備與性能

  更多相關文章： 磺化雜萘聯(lián)苯共聚醚砜 復合膜 納濾膜 熱穩(wěn)定性 耐氧化性

【摘要】：雜萘聯(lián)苯共聚醚砜(PPBES)是一種熱塑性功能材料,其機械強度、耐高溫性及成膜性等綜合性能優(yōu)異。磺化雜萘聯(lián)苯共聚醚砜(SPPBES)優(yōu)化了材料的親水性、改善了材料綜合性能,因此SPPBES是復合納濾膜功能層材料的良好選擇。本文以SPPBES為功能層材料,PPBES超濾膜與聚醚砜(PES)超濾膜為支撐層,采用涂覆法分別制備了SPPBES/PPBES與SPPBES/PES復合納濾膜。研究了聚合物磺化度、濃度與熱處理條件等因素對復合納濾膜分離性能和結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,聚合物濃度的增大、熱處理時間的延長、熱處理溫度的升高均會致使復合納濾膜對無機鹽溶液脫除率增大,通量下降。當聚合物磺化度為0.9,濃度為3%,90℃下熱處理30 mmin時,制備的復合納濾膜綜合性能較優(yōu)。通過對SPPBES/PPBES、SPPBES/PES復合納濾膜進行掃描電鏡、靜態(tài)接觸角測試及紅外全反射分析考察了復合納濾膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)、親水性及表面化學組成。并且采用游離氯浸泡法考察了復合納濾膜的耐氧化穩(wěn)定性。同時,研究了操作壓力和操作溫度對復合納濾膜性能的影響。當操作壓力從0.4 MPa逐漸增大到1.2 MPa, SPPBES/PPBES復合膜的脫鹽率先略微增加,而后保持在85%左右,通量從26L/m2h增大到60L/m2h；而SPPBES/PES的脫鹽率有所增加并穩(wěn)定在79%左右,通量從18L/m2h增大到62L/m2h；對于SPPBES/PPBES復合納濾膜,當操作溫度從20℃升溫至95℃,通量從46 L-m2h增大到130L/m2h,而脫鹽率下降約3%；SPPBES/PES復合納濾膜的通量從31L/m2h增大到90L/m2h,增大了近兩倍,而脫鹽率下降了2%左右。通過與商業(yè)納濾膜對比發(fā)現(xiàn),SPPBES/PPBES與SPPBES/PES復合納濾膜具備優(yōu)秀的耐氧化性及耐熱穩(wěn)定性,并且與商業(yè)納濾膜分離性能相當。以LiCl、NaCl、KCl為無機鹽添加劑、PPBES超濾膜為支撐層、磺化度為0.9的SPPBES為功能層材料,分別制備SPPBES-LiCl、SPPBES-NaCl與SPPBES-KCl三種復合納濾膜�？疾炝巳N復合納濾膜對四種無機鹽的分離性能,脫除順序為：Na2SO4 NaCl≥MgSO4MgCl2,且SPPBES-LiCl復合納濾膜脫鹽率最高,SPPBES-KCl復合納濾膜通量最大。通過對SPPBES-LiCl、SPPBES-NaCl及SPPBES-KC1三種復合納濾膜進行掃描電鏡、接觸角測試及紅外全反射分析研究了無機鹽添加劑對復合納濾膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)、親水性的影響,結(jié)果表明三種復合納濾膜具有相似的結(jié)構(gòu)及親水性�？疾鞜o機鹽添加劑對其耐高溫性能的影響時發(fā)現(xiàn)三種復合納濾膜均表現(xiàn)出良好的耐熱穩(wěn)定性。同時,研究了無機鹽添加劑對復合納濾膜耐化學穩(wěn)定性及耐氧化性的影響,結(jié)果表明三種復合納濾膜均表現(xiàn)出優(yōu)異的耐化學穩(wěn)定性及耐氧化性,其中SPPBES-LiCl復合納濾膜性能變化最小。
【關鍵詞】：磺化雜萘聯(lián)苯共聚醚砜 復合膜 納濾膜 熱穩(wěn)定性 耐氧化性
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 前言10-11
• 1 文獻綜述11-30
• 1.1 膜分離技術概論11-15
• 1.1.1 膜的定義及分類11
• 1.1.2 膜分離過程11-12
• 1.1.3 膜分離技術發(fā)展12-14
• 1.1.4 分離膜組件14-15
• 1.2 納濾膜15-28
• 1.2.1 納濾膜分離機理15-18
• 1.2.2 納濾膜材料18-22
• 1.2.3 高分子納濾膜制備方法22-25
• 1.2.4 納濾膜的應用25-28
• 1.3 論文選題的目的、意義及主要內(nèi)容28-30
• 1.3.1 論文選題的目的、意義28
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容28-30
• 2 磺化雜環(huán)共聚醚砜復合納濾膜的制備及性能測試30-53
• 2.1 實驗部分30-35
• 2.1.1 實驗原料及試劑30
• 2.1.2 實驗儀器及設備30
• 2.1.3 SPPBES的制備30-31
• 2.1.4 NaOH標準溶液的配置31
• 2.1.5 離子交換容量(IEC)與磺化度(SD)的測定31-32
• 2.1.6 吸水率、溶脹率的測定32-33
• 2.1.7 復合納濾膜的制備33
• 2.1.8 復合納濾膜性能測試33-34
• 2.1.9 復合納濾膜的結(jié)構(gòu)與形貌表征34-35
• 2.2 結(jié)果與討論35-51
• 2.2.1 磺化反應35-36
• 2.2.2 SPPBES均質(zhì)膜的吸水率、溶脹率36
• 2.2.3 SPPBES均質(zhì)膜動態(tài)接觸角36-37
• 2.2.4 聚合物磺化度對復合納濾膜性能的影響37-41
• 2.2.5 聚合物濃度對復合納濾膜性能的影響41-42
• 2.2.6 熱處理條件對復合納濾膜性能的影響42-44
• 2.2.7 操作壓力對復合納濾膜性能的影響44-45
• 2.2.8 操作溫度對復合納濾膜性能的影響45-48
• 2.2.9 復合納濾膜的耐氧化穩(wěn)定性48
• 2.2.10 FTIR-ATR光譜分析48-49
• 2.2.11 接觸角分析49-51
• 2.2.12 復合納濾膜與商業(yè)膜分離性能比較51
• 2.3 本章小結(jié)51-53
• 3 無機添加劑對復合納濾膜性能的影響53-62
• 3.1 實驗部分53
• 3.1.1 實驗設備及試劑53
• 3.1.2 SPPBES-PPBES復合納濾膜的制備及測試53
• 3.2 結(jié)果與討論53-61
• 3.2.1 復合納濾膜的分離性能53-54
• 3.2.2 復合納濾膜的熱穩(wěn)定性54-56
• 3.2.3 復合納濾膜耐酸堿穩(wěn)定性56-57
• 3.2.4 復合膜耐氧化穩(wěn)定性57-58
• 3.2.5 復合膜結(jié)構(gòu)表征58-61
• 3.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻64-70
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況70-71
• 致謝71-72

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本文編號：1019152