擴散滲析膜分離過程因其較低的能耗、環(huán)境友好且無二次污染的特點而受到研究者們的廣泛關注,其核心組件即是分離膜,膜的性能決定了分離的效果,因此,尋找合適的應用于擴散滲析的膜材料就顯得尤為重要。在本研究中,我們分別選擇聚乙烯醇和自制的功能化介孔氧化硅顆粒作為有機相和無機相,并利用溶液共混的方式制備了一系列有機-無機復合膜,研究了帶有不同功能化基團的介孔氧化硅在聚合物基體中的分散性能,兩相之間的界面結構對復合膜微觀結構與分離性能的影響,探討膜結構-性能之間的關系,并初步建立了基于本研究所制備復合膜的離子傳遞模型。具體研究內(nèi)容如下:以正硅酸乙酯（TEOS）為前軀體,聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物（P123）為結構導向劑,γ-氨丙基三乙氧基硅烷為修飾劑,在酸性條件下利用溶膠-凝膠法制備了氨基功能化的介孔氧化硅（AMMS）顆粒,并將其分散于水中與預交聯(lián)的聚乙烯醇（PVA）溶液共混得到鑄膜液。將得到的膜液涂覆于干凈的玻璃板上,室溫下,待溶劑完全揮發(fā)后成膜,將膜揭下后按照5℃/min的升溫速率從室溫升溫至100℃并保持5h,即得到PVA/AMMS有機-無機復合膜。對膜的基本性能與結構的表征... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 聚合物基復合介孔材料在膜分離領域的應用研究進展
        1.2.1 超濾
        1.2.2 納濾
        1.2.3 反滲透
        1.2.4 吸附
        1.2.5 滲透汽化
        1.2.6 氣體分離
    1.3 堿式擴散滲析膜材料的研究概述及本論文的設計思路
    參考文獻
第二章 聚乙烯醇-氨基功能化介孔氧化硅復合膜的制備與性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗步驟
        2.2.3 表征手段
    2.3 結果與討論
        2.3.1 AMMS的N_2吸附-脫附等溫線分析
        2.3.2 AMMS的微觀形貌分析
        2.3.3 膜的含水量(WR)和耐堿性(Alkali Resistance)分析
        2.3.4 膜的力學性能分析
        2.3.5 膜的熱性能分析
        2.3.6 膜的微觀形貌
        2.3.7 膜的擴散滲析結果分析
    2.4 小結
    參考文獻
第三章 聚乙烯醇-磺酸基功能化介孔氧硅復合膜的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗步驟
        3.2.3 測試及表征手段
    3.3 結果與討論
        3.3.1 MS-SH和MS-SO_3H的透射電鏡測試結果
        3.3.2 復合膜的含水量測試結果
        3.3.3 膜的耐堿性能分析
        3.3.4 膜的熱穩(wěn)定性
        3.3.5 膜的微觀形貌
        3.3.6 膜的擴散滲析結果分析
    3.4 小結
    參考文獻
第四章 聚乙烯醇-磷鎢酸功能化介孔氧化硅復合膜的制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 實驗步驟
        4.2.3 表征手段
    4.3 結果與討論
        4.3.1 MS和MS-HPW的TEM和SEM結果分析
        4.3.2 MS和MS-HPW的N2吸附-脫附曲線分析
        4.3.3 MS和MS-HPW的紅外光譜分析
        4.3.4 膜的含水量(WR)結果分析
        4.3.5 膜的耐堿性結果分析
        4.3.6 膜的離子交換容量(IECs)
        4.3.7 膜的耐熱性能分析
        4.3.8 膜的力學性能分析
        4.3.9 膜的微觀形貌分析
        4.3.10 膜的擴散滲析結果分析
    4.4 小結
    參考文獻
第五章 結論與展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氯磺化聚乙烯/聚甲基丙烯酸擴散滲析膜的制備與性能研究[J]. 種發(fā)瑞,王靖文,金瑞濤,王曼麗,苗繼斌,周偉斌,錢家盛.  膜科學與技術. 2017(05)
[2]磺化聚苯醚/介孔氧化硅雜化陽離子交換膜的制備及性能研究[J]. 李雪云,苗繼斌,夏茹,陳鵬,楊斌,曹明,蘇麗芬,錢家盛.  膜科學與技術. 2017(01)
[3]介孔結構Fe/N/C作為質(zhì)子交換膜燃料電池氧還原催化劑（英文）[J]. 石尉,王宇成,陳馳,楊曉冬,周志有,孫世剛.  催化學報. 2016(07)
[4]PVA/nano-TiO2雜化膜的制備與堿回收性能研究[J]. 姚蘭忠,李雪云,苗繼斌,錢家盛,夏茹,楊斌.  膜科學與技術. 2016(01)
[5]Synthesis of Mesoporous Silica-zirconia Supported Phosphotungstic Acid and Its Catalytic Performance for Oxidative Desulfurization of Fuel[J]. 顏學敏,DAI Kai,MEI Ping.  Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2015(02)

博士論文
[1]基于堿式擴散滲析雜化膜的制備與性能研究[D]. 苗繼斌.中國科學技術大學 2016

碩士論文
[1]磺化聚苯醚/介孔氧化硅雜化膜的制備及性能研究[D]. 李雪云.安徽大學 2016
[2]擴散滲析用PVA/nano-Ti02雜化膜的制備及性能研究[D]. 姚蘭忠.安徽大學 2015



本文編號：3173570