界面聚合法PI/PP復合納濾膜的結(jié)構(gòu)與性能研究
發(fā)布時間:2024-02-21 15:21
耐溶劑納濾膜可用于富含有機溶劑體系,突破了水體系用膜的應用局限,或可延長膜的使用壽命,意義深遠。較非對稱膜,界面聚合法制備的復合納濾膜具有明顯優(yōu)勢。為此進行界面聚合法制備聚酰亞胺/聚丙烯(PI/PP)復合納濾膜的研究。首先,以親水化的聚丙烯(PP)微孔膜為支撐層,間苯二胺(MPD)、均苯四甲酰氯(BTAC)分別為水相單體及有機相單體,采用界面聚合及后續(xù)的化學亞胺化步驟制備聚酰亞胺(PI)/PP復合納濾膜。分別以傅里葉紅外光譜(FTIR)和掃描電鏡(SEM)表征復合膜的功能層組成及形貌結(jié)構(gòu),并在0.5 MPa過膜壓差下,膜對500 mg/L聚乙二醇(PEG)400水溶液中PEG-400的截留率和通量為性能評價指標,系統(tǒng)地考察了兩相單體摩爾濃度比、單體濃度、酸接收劑NaOH添加量、化學亞胺化溫度、表面活性劑種類及濃度對膜結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨MPD:BTAC濃度比增加,分離層結(jié)構(gòu)由疏松變致密,后趨于不變;相應地,截留率先快速上升,后趨于穩(wěn)定;通量先急劇下降,后趨于不變。分別增加單體濃度、酸接收劑NaOH添加量,截留率先快速上升,后緩慢降低;通量先急劇下降,后緩慢增加。隨化學亞胺化溫...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 納濾膜
1.1.1 納濾膜簡介
1.1.2 納濾膜的分離機理
1.2 耐溶劑納濾膜簡介
1.2.1 耐溶劑納濾膜概念的提出
1.2.2 耐溶劑納濾膜在各個領(lǐng)域的應用
1.2.3 已成功商業(yè)化的耐溶劑納濾膜
1.2.4 耐溶劑納濾膜材料研究進展
1.3 聚酰亞胺簡介
1.4 界面聚合法制備復合納濾膜
1.4.1 界面聚合簡介
1.4.2 界面聚合的影響因素
1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料
2.2 實驗所用儀器
2.3 基礎(chǔ)實驗
2.3.1 均苯四甲酰氯(BTAC)的合成
2.3.2 聚丙烯(PP)基膜的化學親水化
2.4 PI/PP復合膜的制備
2.4.1 實驗步驟及方法
2.4.2 考察因素的確定
2.5 測試及表征方法
2.5.1 接觸角測試
2.5.2 拉伸性能測試
2.5.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
2.5.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.6 膜的性能測試
2.6.1 通量和截留性能
2.6.2 溶液濃度分析方法
2.7 耐溶劑性能
第三章 實驗結(jié)果與討論
3.1 均苯四甲酰氯(BTAC)的鑒定與表征
3.2 PP基膜的基本性能
3.3 親水化結(jié)果表征
3.3.1 接觸角表征
3.3.2 SEM表征
3.4 PI/PP復合納濾膜的表征
3.5 水相和有機相單體摩爾濃度比的影響
3.6 單體濃度對復合膜性能的影響
3.7 水相中Na OH添加量對復合膜性能的影響
3.8 亞胺化溫度對復合膜性能的影響
3.9 水相中不同的表面活性劑及其濃度對復合膜性能的影響
3.9.1 表面活性劑對復合膜性能的影響
3.9.2 TBAB添加量對復合膜性能的影響
3.10 共聚劑TMC影響的初步探討
3.11 耐溶劑性能測試
3.12 本章小結(jié)
第四章 PI/PP復合膜對不同分子量PEG的截留性能
4.1 實驗儀器
4.2 實驗所用試劑
4.3 實驗方法
4.4 實驗內(nèi)容
4.5 實驗結(jié)果與討論
4.5.1 三種納濾膜的PEG截留率及透過性能
4.5.2 壓力對M3膜截留和透過性能的影響
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 研究展望
參考文獻
附錄
攻讀學位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝
本文編號:3905611
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 納濾膜
1.1.1 納濾膜簡介
1.1.2 納濾膜的分離機理
1.2 耐溶劑納濾膜簡介
1.2.1 耐溶劑納濾膜概念的提出
1.2.2 耐溶劑納濾膜在各個領(lǐng)域的應用
1.2.3 已成功商業(yè)化的耐溶劑納濾膜
1.2.4 耐溶劑納濾膜材料研究進展
1.3 聚酰亞胺簡介
1.4 界面聚合法制備復合納濾膜
1.4.1 界面聚合簡介
1.4.2 界面聚合的影響因素
1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料
2.2 實驗所用儀器
2.3 基礎(chǔ)實驗
2.3.1 均苯四甲酰氯(BTAC)的合成
2.3.2 聚丙烯(PP)基膜的化學親水化
2.4 PI/PP復合膜的制備
2.4.1 實驗步驟及方法
2.4.2 考察因素的確定
2.5 測試及表征方法
2.5.1 接觸角測試
2.5.2 拉伸性能測試
2.5.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
2.5.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.6 膜的性能測試
2.6.1 通量和截留性能
2.6.2 溶液濃度分析方法
2.7 耐溶劑性能
第三章 實驗結(jié)果與討論
3.1 均苯四甲酰氯(BTAC)的鑒定與表征
3.2 PP基膜的基本性能
3.3 親水化結(jié)果表征
3.3.1 接觸角表征
3.3.2 SEM表征
3.4 PI/PP復合納濾膜的表征
3.5 水相和有機相單體摩爾濃度比的影響
3.6 單體濃度對復合膜性能的影響
3.7 水相中Na OH添加量對復合膜性能的影響
3.8 亞胺化溫度對復合膜性能的影響
3.9 水相中不同的表面活性劑及其濃度對復合膜性能的影響
3.9.1 表面活性劑對復合膜性能的影響
3.9.2 TBAB添加量對復合膜性能的影響
3.10 共聚劑TMC影響的初步探討
3.11 耐溶劑性能測試
3.12 本章小結(jié)
第四章 PI/PP復合膜對不同分子量PEG的截留性能
4.1 實驗儀器
4.2 實驗所用試劑
4.3 實驗方法
4.4 實驗內(nèi)容
4.5 實驗結(jié)果與討論
4.5.1 三種納濾膜的PEG截留率及透過性能
4.5.2 壓力對M3膜截留和透過性能的影響
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 研究展望
參考文獻
附錄
攻讀學位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝
本文編號:3905611
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