本文關鍵詞：新型耐污染反滲透復合膜的結構控制與性能研究

  更多相關文章： 均苯三甲酰胺-胺(TMAAM) 1 3-二氨基-2-丙醇(DAP) 均苯三甲酰氯(TMC) 反滲透復合膜 耐污染和抗氧化

【摘要】：反滲透是當今海水淡化的主流技術,但通用的芳香聚酰胺反滲透復合膜普遍存在易污染和易氧化等問題,提高反滲透復合膜的耐污染和抗氧化性能是國內外反滲透膜領域的研究熱點之一。本文從分子設計的角度合成了一種新型的的樹枝狀大分子——均苯三甲酰胺-胺(TMAAM),再將它與1,3-二氨基-2-丙醇組合作為水相多元胺功能單體與均苯三甲酰氯進行界面聚合,制備了一系列新型的聚酰胺反滲透復合膜,并對它們的耐污染和抗氧化性能進行了評價。具體結論如下:(1)以均苯三甲酰氯(TMC)和1,3-二氨基-2-丙醇(DAP)為起始原料,通過酯化、酰胺化和酯胺解反應3步法合成得到均苯三甲酰胺-胺(TMAAM),并優(yōu)化了合成工藝�？疾炝思状加昧俊⒖`酸劑種類及用量、原料DAP用量等對反應收率的影響,并分析了酯胺解反應機理。采用紅外光譜(IR)、核磁(NMR)和高分辨質譜儀(HRMS)分析了產品的化學結構。該法反應條件溫和,操作簡單,后處理方便,且具有較高的反應經濟性,總的產品收率最高可達57%,且較理想的合成工藝是:酯化反應中甲醇與TMC的摩爾比為2.0~2.5;酰胺化反應中以三乙胺/DMF為復合縛酸劑;酯胺解反應中DAP與中間體的摩爾比為5.0~5.8。(2)以DAP和TMAAM作為組合多元胺與TMC進行界面聚合制備了系列新的聚酰胺反滲透膜,包括DAP-TMC、TMAAM-TMC、DAP/TMAAM-TMC和DAP-TMAAM-TMC四種膜,并探討了單體濃度、反應時間及后處理溫度等制膜工藝條件對膜性能的影響。采用掃描電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、全反射傅里葉變換紅外光譜(FTIR-ATR)、X-射線光電子能譜(XPS)對膜的活性層結構進行表征。通過西湖原水進行動態(tài)反滲透污染實驗和靜態(tài)活性氯浸泡實驗,考察了四種膜的耐污染、抗氧化性能,并與常規(guī)芳香聚酰胺反滲透復合膜(MPD-TMC)進行了平行比較。結果表明,DAP-TMC、DAP/TMAAM-TMC、DAP-TMAAM-TMC和TMAAM-TMC膜相比常規(guī)MPD-TMC膜具有更好的耐污染和抗氧化性能。
【關鍵詞】：均苯三甲酰胺-胺(TMAAM) 1 3-二氨基-2-丙醇(DAP) 均苯三甲酰氯(TMC) 反滲透復合膜 耐污染和抗氧化
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要9-11
• Abstract11-14
• 符號說明14-15
• 第一章 文獻綜述15-29
• 1.1 反滲透15-19
• 1.1.1 反滲透的概述15
• 1.1.2 反滲透的發(fā)展15-16
• 1.1.3 反滲透的應用16-17
• 1.1.4 反滲透膜17-19
• 1.2 反滲透復合膜的制備方法19-20
• 1.2.1 支撐膜性質19
• 1.2.2 界面聚合條件19
• 1.2.3 后處理工藝19-20
• 1.3 反滲透膜在應用中存在的問題—-易污染、易氧化20-21
• 1.3.1 膜污染20
• 1.3.2 膜氧化20-21
• 1.4 提高反滲透復合膜耐污染和抗氧化性的方法21-27
• 1.4.1 表面改性21-22
• 1.4.2 混合基質法22-23
• 1.4.3 開發(fā)新的膜材料23-27
• 1.5 本課題的提出及主要工作27-29
• 第二章 關鍵功能單體的合成29-42
• 2.1 前言29-30
• 2.2 合成方法30-31
• 2.3 實驗部分31-36
• 2.3.1 實驗儀器與試劑31-32
• 2.3.2 TMAAM的合成32-34
• 2.3.3 化合物結構解析34-36
• 2.4 結果與討論36-41
• 2.4.1 合成路線的選擇36-37
• 2.4.2 中間體MOCPCAP合成條件的探討37-39
• 2.4.3 TMAAM的合成條件探討39-41
• 2.5 本章小結41-42
• 第三章 反滲透復合膜的制備與結構分析42-65
• 3.1 前言42
• 3.2 實驗部分42-47
• 3.2.1 原料與試劑42-43
• 3.2.2 儀器與裝置43-44
• 3.2.3 反滲透復合膜的制備44-45
• 3.2.4 反滲透復合膜分離性能測試45
• 3.2.5 反滲透復合膜分離活性層結構分析45-47
• 3.3 結果與討論47-64
• 3.3.1 反滲透復合膜超薄活性層結構的表征47-53
• 3.3.2 反滲透復合膜的分離性能53-55
• 3.3.3 成膜工藝對反滲透復合膜分離性能的影響55-64
• 3.4 本章小結64-65
• 第四章 反滲透復合膜的耐氧化和抗污染性分析65-78
• 4.1 前言65
• 4.2 實驗部分65-66
• 4.2.1 膜65
• 4.2.2 試劑與藥品65-66
• 4.2.3 接觸角測試66
• 4.2.4 動態(tài)污染實驗66
• 4.2.5 靜態(tài)活性氯浸泡實驗66
• 4.3 結果與討論66-76
• 4.3.1 反滲透復合膜耐污染性能評價66-69
• 4.3.2 反滲透復合膜抗氧化性能評價69-76
• 4.4 本章小結76-78
• 第五章 結論與展望78-81
• 5.1 結論78-79
• 5.2 展望79-81
• 參考文獻81-89
• 致謝89-90
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄90-91
• 附錄91-93

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