發(fā)布時間：2020-12-24 05:46

　　金屬有機框架（MOFs）材料具有大的比表面積、可調(diào)的孔徑以及靈活的結(jié)構(gòu)等,并且MOFs結(jié)構(gòu)中的有機配體有助于提高MOFs顆粒與聚合物基質(zhì)間的親和力,是理性的雜化膜分散相。本文以芳香聚酰胺為膜材料,在鑄膜液中共混引入MOFs（MIL-53（Al））顆粒,通過L-S相轉(zhuǎn)換法制備了MIL-53（Al）/芳香聚酰胺雜化納濾膜。在此基礎上,考察了其滲透性能,并對其在有機溶劑納濾和染料脫鹽中的應用作了初步的研究。首先以芳香聚酰胺（聚間苯二甲酰間苯二胺）為膜材料,乙酰胺（DMAc）為溶劑,氯化鋰（LiCl）為助溶劑,制備了純的聚酰胺納濾膜,考察了鑄膜液中聚合物濃度以及蒸發(fā)時間等參數(shù)對膜性能的影響,確定了純聚酰胺納濾膜的制備工藝,并用無機鹽溶液以及蔗糖和亞硝基-R-鹽溶液對所制備的膜的分離性能進行了表征。繼而將不同量的MOFs（MIL-53（Al））添加到鑄膜液中制備得到MIL-53（Al）/芳香聚酰胺雜化納濾膜。用傅立葉紅外光譜（FT-IR）、X射線光電子能譜（XPS）、X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）和靜態(tài)接觸角表征了雜化膜,結(jié)果顯示MOFs的加入明顯影響膜的微觀結(jié)構(gòu)并提高了膜表面的... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 膜技術(shù)介紹
    1.3 納濾
        1.3.1 納濾膜的制備方法
            1.3.1.1 L-S相轉(zhuǎn)化法
            1.3.1.2 復合法
            1.3.1.3 共混法
            1.3.1.4 荷電法
        1.3.2 納濾膜的傳遞機理及數(shù)學模型
            1.3.2.1 納濾膜的傳遞機理
            1.3.2.2 納濾膜的傳遞機理數(shù)學模型
        1.3.3 納濾膜的應用
            1.3.3.1 環(huán)境方面的應用
            1.3.3.2 海水淡化
            1.3.3.3 制藥和生物化工上的應用
            1.3.3.4 食品工業(yè)上的應用
            1.3.3.5 非水體系中的應用
        1.3.4 芳香聚酰胺納濾膜的研究現(xiàn)狀
    1.4 金屬-有機框架配合物（ MOFs）以及其性質(zhì)
    1.5 MOFs膜研究進展及應用領域
        1.5.1 MOFs膜用于氣體滲透分離
        1.5.2 MOFs膜在液體分離方面的應用
    1.6 本課題的選題意義及研究內(nèi)容
第二章 實驗材料與測試方法
    2.1 實驗藥品
    2.2 實驗儀器
    2.3 分析表征方法
        2.3.1 X射線衍射（XRD）分析
        2.3.2 傅立葉變換紅外光譜（FTIR）分析
        2.3.3 X射線光電子能譜（XPS）
        2.3.4 掃描電鏡（SEM）分析
        2.3.5 接觸角分析
        2.3.6 膜表面Zeta電位測定
    2.4 蔗糖濃度的測定
    2.5 染料的標準曲線
    2.6 考馬斯亮藍的標準曲線
    2.7 PEG系列標準曲線的測定
第三章 芳香聚酰胺納濾膜的制備及性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗儀器及藥品
        3.2.2 聚酰胺納濾膜的制備
            3.2.2.1 鑄膜液的配制
            3.2.2.2 成膜方法
        3.2.3 膜結(jié)構(gòu)SEM表征
        3.2.4 膜分離性能的測定
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 膜制備工藝參數(shù)討論
            3.3.1.1 氯化鋰濃度的選擇
            3.3.1.2 蒸發(fā)溫度的選擇
            3.3.1.3 聚合物濃度對膜性能的影響
            3.3.1.4 蒸發(fā)時間對膜性能的影響
            3.3.1.5 膜工藝參數(shù)的確定
        3.3.2 膜結(jié)構(gòu)SEM表征
        3.3.3 膜分離性能
            3.3.3.1 膜不同無機鹽的分離性能
            3.3.3.2 膜對有機小分子的截留性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 MIL-53（Al）/芳香聚酰胺雜化膜的制備及性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗儀器及藥品
        4.2.2 MIL-53（Al）/芳香聚酰胺雜化膜的制備
        4.2.3 膜及MOFs表征
        4.2.4 雜化膜滲透性能測試
        4.2.5 膜耐溶劑性能的考察
            4.2.5.1 溶脹度的測定
            4.2.5.2 有機溶劑對膜性能的影響
        4.2.6 膜在乙醇溶液中的性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.0 MOFs的表征
        4.3.1 膜表面紅外表征
        4.3.2 膜表面的XPS表征
        4.3.3 膜表面XRD分析
        4.3.4 MOFs添加對膜形態(tài)的影響
        4.3.5 MOFs的添加對膜分離性能的影響
        4.3.6 耐溶劑性能評價
            4.3.6.1 溶脹度研究
            4.3.6.2 有機溶劑對膜性能的影響
        4.3.7 膜在乙醇溶液中的性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 MIL-53（Al）/芳香聚酰胺納濾膜在染料脫鹽中的應用研究
    5.1 引言
    5.2 實驗儀器和試劑
    5.3 實驗方法
        5.3.1 膜的制備
        5.3.2 膜的截留分子量（WMCO）確定
        5.3.3 膜的分離性能測定
        5.3.4 膜在染料脫鹽的應用研究
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 膜的WMCO的測定
        5.4.2 膜分離性能的測定
        5.4.3 操作條件對膜分離性能的影響
            5.4.3.1 操作壓力的影響
            5.4.3.2 染料濃度的影響
            5.4.3.3 鹽濃度的影響
            5.4.3.4 耐污染性能的研究
        5.4.4 與其它膜的染料脫鹽性能對比
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2935098