【摘 要】
：
分别采用界面聚合和相转化的方法制备了无机-有机混合基质纳滤膜.(1)以聚砜超滤膜为基膜,以均苯三甲酰氯为油相单体和哌嗪为水相单体,采用界面聚合法嵌入改性后的多壁纳米碳管制备聚酰胺复合膜.采用傅立叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)和静态接触角表征了复合膜的结构,结果表明基膜表面复合了一层聚哌嗪酰胺膜.继而对接枝聚甲基丙烯酸甲酯碳纳米管
【机 构】
：
浙江工业大学膜分离与水科学技术中心,杭州,310014
论文部分内容阅读
分别采用界面聚合和相转化的方法制备了无机-有机混合基质纳滤膜.(1)以聚砜超滤膜为基膜,以均苯三甲酰氯为油相单体和哌嗪为水相单体,采用界面聚合法嵌入改性后的多壁纳米碳管制备聚酰胺复合膜.采用傅立叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)和静态接触角表征了复合膜的结构,结果表明基膜表面复合了一层聚哌嗪酰胺膜.继而对接枝聚甲基丙烯酸甲酯碳纳米管嵌入聚酰胺复合膜的制备方法进行了探索,对微乳液聚合的条件以及界面聚合制备复合膜的条件展开研究,详细研究了微乳液聚合的原料比、反应时间以及制膜过程中的水相浓度,有机相浓度,界面聚合反应时间,多壁碳纳米管浓度等制膜条件对复合纳滤膜分离性能的影响.将制备的复合膜实际应用到对水中消毒副产物前驱物的去除当中,并进行了耐污染性能的测试,发现复合膜处理之后腐殖酸溶液的颜色明显消失,经紫外分光光度计测试脱除率基本达到99％以上,且长时间运行后经稀酸清洗,耐污染性恢复能力基本达到90％以上.(2)以芳香聚酰胺为膜材料,在铸膜液中共混引入MOFs(MIL-53 (A1))颗粒,通过L-S相转换法制备了MIL-53(A1)/芳香聚酰胺杂化纳滤膜.结果 表明,MOFs的加入明显改变了膜的结构,伴随着铸膜液中MOFs含量的提高,杂化膜中开放的胞状膜孔孔径先增大后减小,膜表面亲水性得到改善,膜分离性能没有明显变化,对蔗糖和亚硝基-R-盐的截留率分别超过67％和88％,但膜的纯水的渗透性能显著提高,从13.62 L/m2·h增至24.46 L/m2·h.MOFs加入改善了膜在有机溶剂中的稳定性,杂化膜在甲醇、乙酸乙酯和甲苯中的的溶胀度减小.杂化膜在甲醇、乙酸乙酯和甲苯浸泡后,纯水通量减小21.31％-41.13％,对亚硝基-R-盐的分离性能略微增大,说明有机溶剂影响膜的性能.杂化膜在乙醇中的通量约为7.1 L/m2·h,远低于在水中的通量23.69 L/m2·h,进一步显示了有机溶剂对膜性能的影响.与纯膜相比,杂化膜对考马斯亮蓝乙醇溶液渗透通量由1.8 L/m2·h增加到7.0 L/m2·h,对溶质的截留率则只有稍微下降,从97.53％减至94.00％,显示了MOFs改性膜的优势.
其他文献
紫外交联能耗低、无污染、方便快捷等优点,现己成为近年来膜交联新技术的研究热门。本研究以一系列不同磺化度的商业化磺化聚砜作为膜材料,以二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(TPO)作为光引发剂,以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为交联剂,制备了具有良好尺寸稳定性的交联型磺化聚砜膜。通过研究交联剂的添加量与紫外光照时间等因素对膜的吸水率及溶胀度的影响,确定出最佳制膜条件。与未经交联的膜相比,
正渗透是国际上最前沿、最具潜力的脱盐和水净化技术，其核心是正渗透膜，但膜支撑层中内浓差极化严重降低了水通量，是该技术发展和应用的瓶颈.本人及课题组以高水通量正渗透膜为研究目标，着重研究膜支撑层材料的优化设计、与活性层匹配效应、活性层结构与分离性能的调控和强化等，进而揭示膜制备工艺、膜结构和膜性能的构效关系，得到较为成熟的膜制备技术.本研究获得的正渗透膜以最大程度降低内浓差极化，在保持优良脱盐率(大
利用新纳米材料特性，通过微观结构调控宏观性能，是制备节能、高效的水盐分离膜的发展趋势之一.作为新型碳质纳米材料，石墨烯具有极大的宽厚比、超高的机械强度、化学稳定性和抗生物污染性等优势，是理想的分离膜材料.本文基于轻度还原的氧化石墨烯(rGO)和环境友好的胺分子壳聚糖，在聚砜超滤膜载体上组装制备具有层状结构的薄层石墨烯复合膜.通过调控氧化石墨烯的还原度和石墨烯-壳聚糖组装结构，实现对膜内石墨烯层间距
正渗透(FO)是一项新兴的膜分离技术，其低能耗、低污染的优点近年来吸引了众多科学家们的关注。聚酰胺薄膜复合膜由于其具有较高、高截盐率，和较广泛的适用条件，是最常采用的一种正向渗透膜。但传统的界面聚合法得到的聚酰胺薄膜复合膜其微观结构难以调控，具有高度各向异性，加上其高交联的芳香结构相对疏水，从而使得其水通量相对较低且具有一定的污染倾向。在本工作中，我们从基膜的化学改性、界面聚合单体的分子结构优化与
耐溶剂纳滤膜作为纳滤膜的重要分支之一，其分离对象为有机溶液，特别适合化学及制药行业中有机物的分离纯化。我们首次采用亲水性单胺Tris在铸膜液中接枝改性聚酰亚胺主链，再通过传统的相转化及二胺交联方法，制备了Tris改性的交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜。同时采用邻苯二酚与聚乙烯亚胺作为底物，模拟多巴胺自聚，在聚丙烯腈基膜上共涂覆一层带正电的选择层，得到正电纳滤膜。研究表明制备的新型纳滤膜对常见无机盐、重金属
近两年,我们在低压大通量纳滤膜方面做了一些工作,也取得了一些研究进展.首先,在前期大通量超薄纤维素纳米纤维超滤膜的基础上[1],经界面聚合制备了交联PEI复合膜,用于低压纳滤膜过程.该膜渗透性好,对有机染料分子和无机盐均具有较高的截留率.如厚度约77 nm的膜,其平均孔径约0.45 nm,截留相对分子量为824 g mol-1、纯水通量为32.7 L m-2 h-1 bar-1.为了提高PEI-b
传统聚酰胺(PA)复合膜存在通量提高截留下降的问题,为此提出用氧化石墨烯(GO)对其进行改性的方法.此前有将GO加入到界面聚合水相中进行改性的研究,但效果不佳,本实验将酰氯化GO (GO-COC1)加入到界面聚合有机相中,选取特定的分散剂,通过界面聚合的方式在基膜上表面形成一层含有片层GO的超薄PA层.其中GO-COC1是通过对GO进行酰氯化反应制备.分别通过界面聚合方法制备传统PA纳滤膜,水相添
纳滤可有效分离小分子和盐离子，越来越广泛的应用于废水处理、水纯化、脱盐、食品加工和生物分离等领域。纳滤分离机理主要包括分子排阻和电荷作用，纳滤膜的分离层被认为是由聚合物链段组成的三维网络，其分离行为主要取决于分离层的有效孔径和所带电荷。纳滤分离层的材料通常是亲水且在水溶液中易水合以及离子化，因此纳滤分离层的构象和离子化状态会受到周围环境的影响，尤其是pH和离子强度。纳滤作为一种典型的压力驱动膜过程
为提高聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的渗透通量和抗污染性能，选择三乙醇胺(TEOA)、二乙醇胺(DEA)和丙三醇(GLy)作为改性单体，通过酯化或酰胺化接枝反应对PIP/TMC初生态纳滤膜表面进行功能化改性，探究不同改性工艺对复合膜结构和分离性能的影响规律.研究结果表明：在25℃、0.5 MPa的操作条件下，未改性膜PIP/TMC的纯水通量为80.6 I/(m2 h)，改性膜PIP/TMC-TEOA、PIP
金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)由于具有巨大的比表面积、很高的空隙率,完全暴露在表面/孔道的金属离子可以提供100％的可利用率等优点而被广泛地应用于催化、气体吸附等领域,而基于MOF的纳滤膜研究较少.本文通过合成不同形貌的MOF,考察了MOF形貌、用量等对纳滤性能的影响.结果 表明：MOF形貌对纳滤膜渗透通量影响较大,对二价盐的截留较高,例如,对Mg