【摘 要】
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清洁水是人类生活和生态系统的重要资源。但是,由于人口的增长以及经济和城市化的快速发展,对水资源短缺问题的压力越来越大,这迫切需要具有成本效益的水处理技术来生产高质量的清洁水。本论文根据实际需要,基于课题组通过原位聚合引入亲水性离子液体对PVDF膜亲水改性的研究,采用浸没沉淀相转化法制备PVDF复合膜。本文通过改变凝固浴条件来调控膜结构,具体研究内容如下:(1)通过改变凝固浴中乙醇的含量(乙醇:去离
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清洁水是人类生活和生态系统的重要资源。但是,由于人口的增长以及经济和城市化的快速发展,对水资源短缺问题的压力越来越大,这迫切需要具有成本效益的水处理技术来生产高质量的清洁水。本论文根据实际需要,基于课题组通过原位聚合引入亲水性离子液体对PVDF膜亲水改性的研究,采用浸没沉淀相转化法制备PVDF复合膜。本文通过改变凝固浴条件来调控膜结构,具体研究内容如下:(1)通过改变凝固浴中乙醇的含量(乙醇:去离子水=0:100,15:85,30:70,45:55,60:40,wt%)探究醇浴对PVDF复合膜结构与性能的影响。凝固浴中乙醇的加入使得共聚物在固化成膜时发生延迟分相,成膜速度降低,从而改变了膜内部微观结构。通过扫描电镜等测试手段发现,复合膜断面孔结构发生改变,平均孔径,孔隙率增加,这使PVDF复合膜纯水通量增加,最高可达到718.6 L/m~2h。同时,溴化1-丁基-3-乙烯基咪唑(ILs)离子液体的加入使得膜有良好的亲水性。在分离牛血清白蛋白(BSA)及橙黄G染料时达到了较高的截留率,对罗丹明6G的截留率可以达到100%,且染料通量恢复率最高可达98%。说明膜防污能力得到了提高。但当凝固浴中乙醇含量达到60%时,较高的通量使得膜的截留效果开始下降,不利于膜的抗污染性能提高。(2)研究了不同凝固浴温度(0°C,10°C,20°C,30°C,40°C)对PVDF复合膜结构与防污能力等综合性能的影响。通过控制凝固浴的温度使PVDF复合膜的表面和内部孔径发生变化,温度越低,膜孔隙率增加,纯水通量增大,可达到853.3 L/m~2h。致密的皮层导致对污染物的截留效果提高,BSA及橙黄G染料的截留率可达到98%,罗丹明6G染料最高截留率为100%。通过对染料的循环过滤,通量恢复率也达到较好水平,使PVDF复合膜抗污染性能有所提高。
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