SGO与PDA改性的聚偏氟乙烯膜制备及其应用

来源 :上海师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Orange_zz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种性能优良的膜材料因突出的化学稳定性而广泛应用于微滤/超滤膜的制备,但由于聚偏氟乙烯表面能极低有强憎水性,在蛋白质乳化油等疏水性物质过滤过程中易产生吸附污染,使膜通量快速下降,降低了膜的使用寿命。本论文研究了两种PVDF亲水改性的方法:采用亲水的磺化石墨烯(SGO)共混掺杂与聚合物全氟磺酸(PFSA)改性PVDF中空纤维超滤膜。利用多巴胺自聚合反应形成具有强粘附性能的聚多巴胺(PDA)层,将亲水性功能分子引入材料表面有效提高PVDF膜表面的亲水性。研究的主要结果如下:首先,SGO纳米杂化物被合成并与PFSA,通过湿法纺丝法制备了有机-无机杂化中空纤维膜。傅立叶变换红外光谱(FT-IR)光谱,场发射扫描电子显微镜(FESEM),动态接触角测量和渗透试验来表征所制备的膜。由于SGO和PFSA的协同效应,所述SGO掺杂的PVDF/PFSA中空纤维膜具有高渗透性和防污性能。当在M0中加入0.5 wt%SGO杂化粒子,纯水通量先从87.8 L?m-2?bar-1?h-1增长到M0.5的174.2 L?m-2?bar-1?h-1,随着SGO的量继续添加,M1.0的纯水通量轻微地下降到156.2 L?m-2?bar-1?h-1。与此同时,膜对腐殖酸和牛血清蛋白的截留并没有下降,这克服了疏水的PVDF超滤膜的平衡现象。为了验证膜的动态污染抗性和化学抗性,以高浓度的腐殖酸溶液和次氯酸钠溶液分别被应用于污染和清洗的多循环操作。在五次循环操作后,掺杂SGO的膜显示出更低的通量衰减和更稳定的截留,说明SGO纳米粒子对于聚合物起到抗氯的屏障,因而导致改性膜具有杰出的抗污和耐氯清洗的能力。其次,本研究中先利用PVDF在不同凝胶浴条件下分相速度不同,刮制了两种不同表面结构的PVDF超薄平板微滤膜,将多巴胺涂覆于两种基膜表面,利用多巴胺自聚合反应在基膜表面形成了具有强粘附性能的PDA层改性。然后,再利用聚多巴胺的邻苯二酚基团能够进行二次反应的性质,进一步接枝具有更强亲水性的聚乙烯亚胺(PEI),将更多的亲水性功能分子(氨基)引入改性膜的表面,有效提高PVDF膜表面的亲水性。最后利用不同种乳化油溶液作为处理对象,研究改性后膜的抗污染性能和对乳化油的处理能力。最后在上一节研究的基础上,提出PDA与纳米Si O2共沉积在PVDF膜表面的研究。在这节研究中,合成了两种纳米Si O2,一种粒径小、水溶性好,另外一种是经硅烷偶联剂改性的粒径大水溶性差纳米Si O2球。详细研究了共沉积过程中对PVDF微滤膜的亲水性和孔径的调节,结果表明,PDA不仅在基膜上形成了改性层,而且可以在纳米Si O2球上聚合生长,共沉积的过程的同时,PDA作为粘合剂固定了纳米Si O2在膜表面,但是粒径较小纳米Si O2堵塞微滤膜的孔径,导致膜的渗透通量下降。而粒径较大纳米Si O2更容易沉积在膜表面,在没有堵塞膜微孔的情况下,亲水性和渗透通量提高。
其他文献
自我认知是自我发展的基础,包括身体、视觉和言语自我认知等组成部分,言语自我认知的发生代表婴儿从认识自己的初级阶段发展到真正正确认识自己的阶段,表现为婴儿可以用言语
自尊与攻击性之间的关系一直是自尊研究的焦点,至今研究者们仍未对两者关系得出统一的论断。最初人们通过观察发现低自尊的人在日常生活中表现出更多的暴力侵犯行为,但之后研
全球气候变化对森林可持续经营提出了新的挑战,迫切需要预测未来气候变化对森林生长收获的影响,为适应性森林经营决策提供依据。落叶松是我国主要造林树种,但未来气候变化对
近年来随着新颖移动应用场景的发展,越来越多的计算密集型和数据密集型任务对时延敏感,移动边缘计算已经成为5G网络应对该挑战的核心技术之一。该技术通过将计算能力从中心网
随着科学技术,信息技术的进步,大数据时代已经来临,在很多领域都存在维数灾难的问题,如何解决维数灾难问题是当今科学界都在思考的问题,因此性能越突出的特征约简算法成为研
输水渠道穿越煤矿采空区是南水北调中线和东线工程的重大工程技术问题,为保障输水渠道的安全运行,在工程前期对渠道下伏的采空区进行灌浆充填处理来避免采空区二次活化造成的
目前市场上的空心胶囊其主要原料为动物明胶,明胶胶囊的理化性质决定了自身吸湿性强、易发生交联反应、有一定动物传染性疾病的安全隐患、贮存条件要求高等缺陷。本文采用含
过渡金属催化C-H键活化反应是一类操作性强、方法灵活、高效实用的有机合成方法,常用于构建C-C键和C-杂键,在目标分子设计方面成就突出。导向基作为C-H键活化反应的起点,其结
吡唑酰胺类化合物具有良好的杀虫、杀菌和除草等广谱生物活性。文献报道的吡唑酰胺类化合物的氨基部分多为苯胺和联苯胺等芳胺以及脂肪胺,对杂环芳胺的研究的还有待深入。噻
我国正处于企业集团化发展的进程中,公司形态从平面结构向立体结构转变。传统单一的股东代表诉讼制度在维护公司和股东利益时显得力不从心,股东双重代表诉讼制度应运而生,并在司法实践中得到广泛认可。我国立法上还未确立股东双重代表制度,理论界对该制度的价值以及是否确立存在争议。因此,本文以股东双重代表诉讼制度为研究对象,对该制度的架构进行具体设计。第一部分对股东双重代表诉讼制度的基础理论进行探讨。其中功能理论