發(fā)布時(shí)間：2020-03-20 13:02

【摘要】：聚砜(PSF)作為一種優(yōu)異的膜材料,廣泛應(yīng)用于水處理分離膜的制備。但PSF膜具有極強(qiáng)的疏水性,在應(yīng)用過(guò)程中易被污染。已有大量研究表明,構(gòu)建親水性的膜表面有利于提高膜的抗污染能力,減少蛋白質(zhì)的吸附。因此,對(duì)PSF膜親水改性顯得尤其重要�；诖�,本課題采用共混法對(duì)PSF膜進(jìn)行親水改性,首先,研究了添加親水性有機(jī)聚合物——聚乙二醇(PEG)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)對(duì)PSF膜親水性的影響,為進(jìn)一步地改性做準(zhǔn)備。結(jié)果表明:隨PEG添加量的增加,膜表面親水性提高,而膜孔隙率隨PEG添加量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),在此范圍內(nèi),膜的水通量先升高后降低,對(duì)牛血清蛋白的截留率變化趨勢(shì)與之相反;PEG分子量大小對(duì)膜性能也有影響,增加PEG分子量,膜的親水性和孔隙率隨之提高,同時(shí)膜的水通量增加而截留率降低。隨著PVP添加量的增加,膜的接觸角從71°降至54°,膜的孔隙率先升高后降低,當(dāng)其添加量為4wt%時(shí),孔隙率升至74.5%,此時(shí)通量最高達(dá)到195L/(m~2·h),此時(shí)截留率為89%,具有一定的抗污能力。納米二氧化鈦(TiO_2)表面富含大量羥基,親水性極強(qiáng),因此為了進(jìn)一步提高PSF膜的親水性,在上一步的基礎(chǔ)上,選擇PVP為添加劑1,市售二氧化鈦P25粒子和自制TiO_2溶膠分別作為添加劑2,與PSF共混制備有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化PSF膜,研究其對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響,結(jié)果表明:TiO_2粒子的加入有助于提高雜化膜的親水性,當(dāng)TiO_2粒子添加量為1wt%時(shí),接觸角降至55°,孔隙率升至85%,此時(shí)通量最高達(dá)到275L/(m~2·h),截留率高達(dá)95%;此時(shí)膜的抗污能力最好。當(dāng)TiO_2溶膠的添加量為6wt%時(shí),接觸角降至41°,此時(shí)雜化膜的通量最高,為579L/(m~2·h),此時(shí)截留率為85%。TiO_2不僅具有高親水性,同時(shí)還具有良好的抗菌性,而這有助于緩解PSF膜應(yīng)用過(guò)程中的生物污染,但TiO_2在PSF膜的一般使用條件——無(wú)光照下不具備抗菌性,為此,課題最后采用浸漬法制備了銅離子摻雜的TiO_2粒子,并將這種粒子作為抗菌材料與PSF共混,以期制備無(wú)光照條件下也具備抗菌性的PSF膜。鑄膜液中摻銅TiO_2粒子的添加量為1wt%,結(jié)果表明:制得的PSF膜具有TiO_2光催化抗菌和銅離子接觸性抗菌兩種機(jī)制,當(dāng)摻雜比w(Cu~(2+)/TiO_2)=1wt%時(shí),抗菌膜的純水通量為335.65 L/(m~2·h),對(duì)牛血清蛋白的截留率為85%;采用薄膜密著法得到其在紫外光照射下抗菌率高達(dá)93.5%,無(wú)光照條件下抗菌率為53.2%;振蕩瓶法得到其抗菌率為71%。
【圖文】：

導(dǎo)致膜污染發(fā)生的原因，除了膜材料組合設(shè)計(jì)的影響也不容忽視[19-24]。染問(wèn)題，膜分離技術(shù)在近期內(nèi)的研究主要包括心是膜材料，不斷開(kāi)發(fā)或合成新型膜材料，或生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)膜材料的特定要求；（2）膜制構(gòu)，改進(jìn)制膜工藝，進(jìn)一步制備結(jié)構(gòu)更優(yōu)的膜研究。膜表面性質(zhì)對(duì)分離過(guò)程有很大影響，對(duì)進(jìn)而優(yōu)化膜性能；（4）具有高選擇性和高通的發(fā)展，膜的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，，在不久的將皮

第一章 緒論引起了研究者們的廣泛關(guān)注[5,22,27,28]。相轉(zhuǎn)化法是一種分離過(guò)程，在此過(guò)程中均質(zhì)聚溶液由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)[5]，這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)以下幾種方法完成：（1）熱致相分離（T[29]；（2）三組分溶劑系統(tǒng)的可控蒸發(fā)[30,31]；（3）水蒸氣誘導(dǎo)相轉(zhuǎn)化法[32]；（4）沉淀相轉(zhuǎn)化法（IP）[33]。其中，熱致相分離法和浸沒(méi)沉淀相轉(zhuǎn)化法是制備 PSF 超濾常用的兩種方法。本部分將主要介紹浸沒(méi)沉淀相轉(zhuǎn)化法。1.2.1.1 浸沒(méi)沉淀相轉(zhuǎn)化法[34]
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ051.893

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2591821