無紡布支撐正滲透膜的制備及性能
發(fā)布時間：2021-08-07 15:33
作為一種膜分離技術,正滲透（Forward osmosis,FO）技術具有膜污染趨勢低、無須外加壓力等特點,在食品加工、海水淡化、鹽差能發(fā)電等領域中具有廣闊的發(fā)展前景。FO膜是FO技術的核心,FO膜的性能直接影響到滲透過程的效率。濕法無紡布具有孔隙率高、孔徑可調等特點,廣泛應用于電池隔膜、反滲透等領域中。本文將聚酯纖維無紡布（PET NWF）作為支撐層,經由界面聚合復合聚酰胺（PA）活性層制備薄層復合FO膜（TFC FO膜）,考察PET NWF性能對TFC FO膜性能的影響,通過模擬海水淡化測試探討TFC FO膜在海水淡化過程中的工作原理,并研究實驗過程中膜表面污染過程和膜的抗污染性能。研究發(fā)現(xiàn),制備條件相同時,支撐層的厚度降低,TFC FO膜的水通量和鹽通量逐漸增大,膜的截鹽能力稍有降低,具有較薄支撐層的TFC FO-3膜水通量可達138.93L/（m2·h）。當支撐層的平均孔徑逐漸減小時,TFC FO膜的水通量和鹽通量逐漸降低,TFC FO-4膜水通量為20.59 L/（m2·h）,截鹽率高達99.46%。相同條件下,商品FO膜水通量為1...
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：107 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
FO與RO原理圖
華南理工大學碩士學位論文差產生影響，從而影響膜水通量。一般來說，內濃差極化對差極化，而且外濃差極化可通過提高兩側溶液的流速或是增降低，但是內濃差極化因與膜本身性質如膜厚度等有關，難影響。McCutcheon[44]等采用商用 FO 膜探討了濃縮型濃差極過程中膜水通量的影響，并且建立了相關的模型。Heikkine濃差極化，在 FO 過程中對兩側溶液進行超聲波處理，并比頻率、脈沖方式等）下的性能，研究表明，對 FO 膜的支撐好于對膜的活性層進行超聲處理。
膜截留性能有所提高，且化學交聯(lián)程度越高，TFC FO 膜的截留所下降。PRO 操作模式下，以 3 mol/LMgCl2為汲取液，由三層 層的改性 TFC FO 膜的水通量為 105.4 L/(m2·h) (LMH)，截鹽率達等以 PAH、帶負電的聚丙烯酸（PAA）和 PSS 為單體，與 GA 以醚酰亞胺（PEI）改性的聚酰胺-酰亞胺支撐層上進行交聯(lián)，考察和鹽濃度等對 TFC FO 膜性能的影響，發(fā)現(xiàn)在聚電解質中加入氯排列，且分子鏈的尺寸變化和分布受氯化鈉濃度的影響——較高鏈斷開，削弱層層自組裝的結構，能夠有效提高膜通量。Kang[79]電解質活性層的 TFC FO 膜以控制 FO 過程中的不可逆膜污染—性的聚砜支撐層上復合由PEI和PAA并聯(lián)組成的雙分子層聚合物形后對膜進行酸處理，在酸處理過程中膜表面上的部分 PEI-PSS 雙被洗脫，而后通過重新聚合可獲得與之前性能無差異的 TFC FO
【參考文獻】：
期刊論文
[1]正滲透膜污染特征及抗污染正滲透膜研究進展[J]. 王濤,王寧,陸金仁,王志寧,胡云霞. 膜科學與技術. 2017(01)
[2]正滲透膜分離技術處理生活污水的實驗研究[J]. 劉志強,李慧,程一橋,張倩. 水處理技術. 2016(12)
[3]正滲透過程中汲取質反向滲透研究進展[J]. 謝朋,張忠國,孫濤,吳月,吳秋燕,李繼定,李珊. 化工進展. 2015(10)
[4]正滲透膜支撐層結構優(yōu)化的研究進展[J]. 徐佳,唐媛媛,高從堦. 化學進展. 2015(08)
[5]膜親水性測試方法的研究進展[J]. 于慧,宋杰,李強,張夢,吳非洋,潘獻輝. 現(xiàn)代化工. 2015(06)
[6]正滲透膜濃縮生活污水效果及膜過程特性[J]. 方舟,高悅,梁鵬,張瀟源,黃霞. 中國給水排水. 2015(05)
[7]墊片法對正滲透過程中濃差極化的改善研究[J]. 程世營,張捍民,楊鳳林. 膜科學與技術. 2015(01)
[8]正滲透中驅動溶質反滲模型的建立與實驗驗證[J]. 吳晴,田禹. 環(huán)境工程學報. 2015(01)
[9]采用正滲透技術濃縮番茄汁[J]. 徐偉,孫建國,陳敏,趙炎春,黃光勝. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2013(12)
[10]正滲透處理生活污水過程中的膜污染研究[J]. 張高旗,劉海寧,張凱松. 中國環(huán)境科學. 2013(12)
博士論文
[1]陶瓷超濾膜分離乳化油過程中膜污染機制與抗污染改性研究[D]. 呂東偉.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]聚酰胺正滲透復合膜污染及離子返混機理和調控技術研究[D]. 呂興霖.哈爾濱工業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]氧化石墨烯/三醋酸纖維素正滲透膜的表征與抗污染性能研究[D]. 孫梅雷.東華大學 2016
[2]磺化聚醚砜正滲透復合膜的制備及其性能研究[D]. 鮑現(xiàn).哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]準對稱無機正滲透膜制備過程中關鍵影響因素的研究[D]. 韓佳.哈爾濱工業(yè)大學 2014
本文編號：3328059
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：107 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
FO與RO原理圖
華南理工大學碩士學位論文差產生影響，從而影響膜水通量。一般來說，內濃差極化對差極化，而且外濃差極化可通過提高兩側溶液的流速或是增降低，但是內濃差極化因與膜本身性質如膜厚度等有關，難影響。McCutcheon[44]等采用商用 FO 膜探討了濃縮型濃差極過程中膜水通量的影響，并且建立了相關的模型。Heikkine濃差極化，在 FO 過程中對兩側溶液進行超聲波處理，并比頻率、脈沖方式等）下的性能，研究表明，對 FO 膜的支撐好于對膜的活性層進行超聲處理。
膜截留性能有所提高，且化學交聯(lián)程度越高，TFC FO 膜的截留所下降。PRO 操作模式下，以 3 mol/LMgCl2為汲取液，由三層 層的改性 TFC FO 膜的水通量為 105.4 L/(m2·h) (LMH)，截鹽率達等以 PAH、帶負電的聚丙烯酸（PAA）和 PSS 為單體，與 GA 以醚酰亞胺（PEI）改性的聚酰胺-酰亞胺支撐層上進行交聯(lián)，考察和鹽濃度等對 TFC FO 膜性能的影響，發(fā)現(xiàn)在聚電解質中加入氯排列，且分子鏈的尺寸變化和分布受氯化鈉濃度的影響——較高鏈斷開，削弱層層自組裝的結構，能夠有效提高膜通量。Kang[79]電解質活性層的 TFC FO 膜以控制 FO 過程中的不可逆膜污染—性的聚砜支撐層上復合由PEI和PAA并聯(lián)組成的雙分子層聚合物形后對膜進行酸處理，在酸處理過程中膜表面上的部分 PEI-PSS 雙被洗脫，而后通過重新聚合可獲得與之前性能無差異的 TFC FO
【參考文獻】：
期刊論文
[1]正滲透膜污染特征及抗污染正滲透膜研究進展[J]. 王濤,王寧,陸金仁,王志寧,胡云霞. 膜科學與技術. 2017(01)
[2]正滲透膜分離技術處理生活污水的實驗研究[J]. 劉志強,李慧,程一橋,張倩. 水處理技術. 2016(12)
[3]正滲透過程中汲取質反向滲透研究進展[J]. 謝朋,張忠國,孫濤,吳月,吳秋燕,李繼定,李珊. 化工進展. 2015(10)
[4]正滲透膜支撐層結構優(yōu)化的研究進展[J]. 徐佳,唐媛媛,高從堦. 化學進展. 2015(08)
[5]膜親水性測試方法的研究進展[J]. 于慧,宋杰,李強,張夢,吳非洋,潘獻輝. 現(xiàn)代化工. 2015(06)
[6]正滲透膜濃縮生活污水效果及膜過程特性[J]. 方舟,高悅,梁鵬,張瀟源,黃霞. 中國給水排水. 2015(05)
[7]墊片法對正滲透過程中濃差極化的改善研究[J]. 程世營,張捍民,楊鳳林. 膜科學與技術. 2015(01)
[8]正滲透中驅動溶質反滲模型的建立與實驗驗證[J]. 吳晴,田禹. 環(huán)境工程學報. 2015(01)
[9]采用正滲透技術濃縮番茄汁[J]. 徐偉,孫建國,陳敏,趙炎春,黃光勝. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2013(12)
[10]正滲透處理生活污水過程中的膜污染研究[J]. 張高旗,劉海寧,張凱松. 中國環(huán)境科學. 2013(12)
博士論文
[1]陶瓷超濾膜分離乳化油過程中膜污染機制與抗污染改性研究[D]. 呂東偉.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]聚酰胺正滲透復合膜污染及離子返混機理和調控技術研究[D]. 呂興霖.哈爾濱工業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]氧化石墨烯/三醋酸纖維素正滲透膜的表征與抗污染性能研究[D]. 孫梅雷.東華大學 2016
[2]磺化聚醚砜正滲透復合膜的制備及其性能研究[D]. 鮑現(xiàn).哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]準對稱無機正滲透膜制備過程中關鍵影響因素的研究[D]. 韓佳.哈爾濱工業(yè)大學 2014
本文編號：3328059
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