【摘 要】
：
纳滤（NF）膜分离技术因其能耗低、分离效率高、过程简单、不污染环境、便于与其他技术集成等优点,在硬水软化、纺织和石油化工等领域展现出巨大的应用潜力。由界面聚合（IP）法制备的薄层复合（TFC）NF膜具有分层式的结构设计、优异的渗透选择性以及可扩大化生产等优点,是目前极具应用价值的NF膜。本文首次设计合成新型2,2’-联苯酚（BIPOL）衍生物单体,并通过IP反应制备出具有超交联结构的新型超薄TFC
论文部分内容阅读
纳滤（NF）膜分离技术因其能耗低、分离效率高、过程简单、不污染环境、便于与其他技术集成等优点,在硬水软化、纺织和石油化工等领域展现出巨大的应用潜力。由界面聚合（IP）法制备的薄层复合（TFC）NF膜具有分层式的结构设计、优异的渗透选择性以及可扩大化生产等优点,是目前极具应用价值的NF膜。本文首次设计合成新型2,2’-联苯酚（BIPOL）衍生物单体,并通过IP反应制备出具有超交联结构的新型超薄TFC NF膜,实现了NF膜在有机溶剂纳滤（OSN）和疏松纳滤（LNF）方面的应用。本论文的主要研究内容及结果如下:（1）2,2’-联苯酚基微孔薄层复合膜的制备及其有机溶剂纳滤性能研究通过设计并合成一种具有4个反应位点的2,2’-联苯酚衍生物5,5’-二氨基-2,2’-联苯酚（5,5’-NH2-2,2’-BIPOL）,将其用作IP的水相单体,与油相单体TMC在PAN超滤膜表面缩合聚合,制备出具有高微孔性超薄分离层的TFC膜。研究结果表明:2,2’-联苯酚基聚酰胺/聚芳酯（amino-BIPOL/TMC）分离层的厚度低至约5 nm。amino-BIPOL/PAN复合膜具有出色的OSN分离性能（MWCO～237 Da）和较高的Me OH渗透通量(13.0 L m-2h-1bar-1)。此外,该TFC膜在水体系中还具有较高的纯水通量(17.6 L m-2h-1bar-1)和出色的一价和二价盐离子的筛分能力:对Na Cl的截留率为21.9%,对Na2SO4的截留率高达97.5%。更重要的是,amino-BIPOL/PAN复合膜可以根据溶质分子的大小和所带电荷实现对分子量相近的有机染料混合物的精准分离。（2）2,2’-联苯酚基聚芳酯微孔薄层复合膜的制备及其疏松纳滤性能研究通过设计并合成另一种具有4个反应位点的2,2’-联苯酚衍生物6,6’-二羟基-2,2’-联苯酚（6,6’-OH-2,2’-BIPOL）,并将其用作IP的水相单体,与TMC在PAN超滤膜表面反应,制备了具有疏松结构的2,2’-联苯酚基聚芳酯（hydroxyl-BIPOL/PAN）LNF膜。研究结果表明,hydroxyl-BIPOL/PAN复合膜可以有效截留长轴尺寸大于1.4 nm的染料分子并且具有超高的纯水通量(62.9 L m-2h-1bar-1)。此外,在长期稳定性测试中,复合膜还表现出稳定的染料/盐筛分性能:对Mg SO4的截留率仅为16.9%,对碱性蓝26（BB26）的截留率高达99.7%。本文从影响分离层分离性能的因素出发,设计了具有非共面结构和多反应位点的2,2’-联苯酚衍生物作为水相单体,制备出具有超交联结构、高比表面积和低截留分子量的超薄TFC NF膜。本工作首次证实2,2’-联苯酚衍生物是制备高性能NF膜的优良候选物,为开发下一代高性能NF膜的单体设计提供了新的思路。
其他文献
通过RUSLE模型和GIS技术，利用降雨数据、土地利用数据等，估算乌江流域2000、2005、2010年及2015年4个时间段的土壤侵蚀量，并分析其土壤侵蚀的时空变化特征。结果表明：2000～2010年土壤侵蚀量呈下降趋势，2010～2015年呈上升趋势。在时间变化上，微度侵蚀面积由2000年的43.86%增至2015年的63.16%；轻度、中度、强度和极强度侵蚀面积分别由2000年的23.30%
作为锂离子电池的核心组件之一,电池隔膜的性能关系着新能源行业的发展。然而目前市场上商品化程度最高、使用最广泛的聚烯烃类微孔膜具有耐高温性能差,电解液亲和力低的缺点,易造成安全事故,且不利于国内电池隔膜市场的创新发展。如今国内外电池隔膜的研究热点依然是对现有的聚烯烃类微孔膜的改性,国内各大隔膜生产企业的制备工艺单一、且高端隔膜依赖进口。因此探究具有热稳定性和电解质亲和性的新材料体系是未来的主要需求,
得益于物联网的快速发展,许多微型电子设备以其独特的人机交互能力和出色的信息传输能力给人们的工作和生活带来了极大的便利。与此同时,这些分布广泛的电子设备的持续性供电问题也逐渐凸显出来。能将环境中广泛分布的机械能收集并转换为电能的摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerators,TENGs）,成为解决这一问题的利器。聚酰亚胺（Polyimide,PI）是一种性能优异且具有较强的
防护用纺织品涉及到我们生活中的方方面面,大到航天服、防弹衣、阻燃服等特种防护服,小到日常生活用纺织品,但纺织品在使用过程中不可避免的会受到周围环境影响而发生老化。当我们身着性能已经失效的防护服工作时将会造成难以预估的危险,甚至有可能发生安全事故,因此越来越多的学者开始研究纺织品的老化,并对其使用寿命进行科学、合理地预测。目前对防护用纺织品老化方面的研究大多针对于常规且单一的大气环境,对青藏高原这种
[目的]探究甘南州草场退化带来的侵蚀问题，可以把握当地水土流失情况，有利于建设青藏高原生态安全屏障。[方法]通过修正的通用土壤流失方程（RUSLE模型）研究2000年、2010年和2019年甘南州土壤侵蚀时空变化，并基于地理探测器模型分析侵蚀的影响因素。[结果]甘南州侵蚀程度较轻，以微度侵蚀和轻度侵蚀为主，强烈、极强烈、剧烈侵蚀区面积占比虽然较小，但呈现面积扩大、强度增强的趋势。甘南州土壤侵蚀空间
疫情的四处传播以及人类面对疫情的弱小,让我们重新思考人类如何与大自然相处,我们脆弱的身体如何得到保护。疫情的背后是有害细菌、微生物与人体接触导致免疫系统受损,因此如何在细菌、微生物和人体之间建立一个健康的微环境是当前学界研究的一个方向。纳米纤维材料具有小尺度、大比表面积等特点,天然具备高阻隔性能,再通过添加某种抗菌物质获得抗菌属性,就获得一种具有高效抗菌阻隔材料。一般添加抗菌成分多以无机金属物质,
随着数字时代和科技水平的快速发展,相比于传统笨重的传感器,柔性应变传感器因高适应性和可拉伸性更具有应用前景,特别是其在电子皮肤领域的应用受到了极大关注。方向识别和自修复功能是人类皮肤的两大重要特征,也是未来电子皮肤发展的方向。一方面,方向识别功能是柔性应变传感器在复杂应变环境中应用的基础;另一方面,自修复功能可有效解决机械损伤造成的柔性传感器性能恶化甚至失效问题,从而降低维护成本,减少电子垃圾。然
为优化实际生产中采用水蒸气蒸馏法从香樟叶中提取精油的工艺，试验了用一定质量分数的NaCl溶液作为盐析试剂，采用盐析-水蒸气蒸馏法提取香樟叶精油。通过单因素试验考察了在提取过程中料液比、蒸馏时间、NaCl浓度3个方面对香樟新鲜叶片得油率和纯露产出量的影响，从而确定了最佳的提取工艺以及在该工艺下的纯露产出量。结果表明：采用盐析-水蒸气蒸馏法用水蒸气蒸馏提取装置对香樟叶新鲜样品进行加热冷凝回流提取精油和
目前,海岛纤维广泛应用于超细纤维合成革领域,但大部分传统的海岛纤维的海组分为聚乙烯（PE）,必须要用有毒、有害的化学试剂苯来溶离开纤,造成环境污染,所以需要开发一种环保的海组分材料制备海岛纤维。聚乙烯醇（PVA）作为水溶性材料,具有良好的耐酸碱性能,应用领域宽广。然而,PVA是一种多羟基,分子间氢键超强的聚合物,这种分子结构导致其熔点与分解温度接近,很难使用热塑性方式加工。若能实现PVA熔融纺丝,
新能源系统对锂电池提出了更高的要求,但液态电池受限于有机电解液易燃易渗漏的缺陷,全固态电池因其高能量密度和优异的安全性表现出极大的潜在应用价值。然而现阶段所研发的复合电解质依然存在离子电导率低、与电极相容性差以及电化学窗口窄等问题。本文制备了氧化镁、氟化镁以及锂掺杂氧化镁纳米纤维,并将它们作为填料掺杂到全固态锂离子电池的聚氧化乙烯（PEO）/双三氟甲烷磺酰亚胺锂（Li TFSI）基电解质中。该策略