由于聚偏氟乙烯（PVDF）擁有杰出的物理性能和化學性能,故常把PVDF作為制備分離膜的基體材料。但用PVDF作為基體材料制備出的分離膜表面能較低、親水性較差,用該分離膜進行水處理時,具有易被污染、使用壽命短等缺點。通過向鑄膜液中添加經(jīng)改性后的多壁碳納米管,可以改善PVDF膜的親水性,使其能夠被更好地應用。首先,本文通過低溫熱致相分離法制備得到PVDF平板膜。研究了 PVDF的濃度、添加劑的含量以及冷卻方式等制膜條件對膜的微觀結構、純水通量、截留率、孔隙率以及力學性能等的影響,并通過掃描電子顯微鏡觀察膜的微觀形態(tài),從而得到適宜的實驗條件。其次,本文選用經(jīng)功能化后的羥基化多壁碳納米管（MWCNTs-OH）作為改性劑,將其加入到鑄膜液中并對鑄膜液進行微波超聲,以使MWCNTs-OH分散均勻,從而制備得到MWCNTs-OH/PVDF平板膜。研究了 MWCNTs-OH的添加量及管徑大小對膜的微觀結構、純水通量、截留率、孔隙率、親水性、機械性能及抗污染性能等的影響。研究發(fā)現(xiàn):膜的純水通量會隨著MWCNTs-OH含量和管徑的增加而呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢;對聚乙二醇10000（PEG10000）的截留... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學天津市

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－７碳納米管的功能化示意圖Ｍ??Ｆｉｇ．?１－７?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ１６６１??

２．?５．?２?ＰＶＤＦ的濃度對膜微觀結構的影響??在相同的制膜條件及工藝下，僅改變體系中ＰＶＤＦ的濃度得到膜斷面及局部??放大的結構，見圖２＿３。由圖可知，膜的斷面結構中同時出現(xiàn)了指狀孔和海綿狀??孔結構，說明體系在冷卻過程中既發(fā)生了熱致相分離，又發(fā)生了非溶劑致相分離。??（ａ）圖中的膜結構呈珊瑚狀，且枝椏表面有絨毛狀突起；（ｂ）圖中的膜結構由??珊瑚狀逐漸向球粒堆積結構轉(zhuǎn)變；而（ｃ）圖中的膜完全為球粒堆積結構，且結??構較（ｂ）更加清晰，球粒數(shù)量明顯增多。原因如下：ＰＶＤＦ濃度的升高會使ＰＶＤＦ??的分子數(shù)量增加，在冷卻過程中，晶核密度增大，導致球晶數(shù)目增加，球粒堆積??結構顯著。??２９??

２．?５．?３?ＰＶＤＦ的濃度對鑄膜液粘度的影響??體系的粘度會極大地影響體系中溶劑與非溶劑之間的交換速率，從而影響膜??的結構與性能。本文研究了鑄膜液粘度與ＰＶＤＦ濃度之間的關系，見圖２－４。由??圖可知，鑄膜液粘度與ＰＶＤＦ濃度呈正相關。這是由于ＰＶＤＦ濃度的升高使得??ＰＶＤＦ分子數(shù)目增加，分子間作用力也相應增大，ＰＶＤＦ分子在進行無規(guī)則運動??時，會產(chǎn)生一定的摩擦阻力，導致鑄膜液粘度的升高。??３０??


本文編號：3328979