多孔介質(zhì)中DBS的原位自組裝行為及其應用研究.pdf

1、有機小分子凝膠劑能夠采用“自下而上”的方法，通過非共價鍵相互作用力在多孔介質(zhì)中形成納米纖維。這種制備納米纖維的方法可以有效的調(diào)控多孔介質(zhì)的結構。本文結合實驗室的研究工作，首先將有機小分子凝膠劑引入溶液噴射紡納米纖維，探索了其對納米纖維結構的調(diào)控規(guī)律，制備了有機小分子凝膠納米纖維-溶液噴射紡納米纖維的多級納米纖維膜，并開展了應用于微濾的應用研究。其次將有機小分子凝膠劑引入PVDF微濾膜，構建自組裝納米纖維-Nafion復合質(zhì)子傳輸通道，研

2、究了復合質(zhì)子交換膜的結構與性能。具體內(nèi)容如下:
　　探討溶劑的極性、氫鍵作用力及DBS的濃度對DBS在納米纖維膜內(nèi)生成的影響規(guī)律，結果表明DBS自組裝聚集形態(tài)受溶劑極性、分子間氫鍵作用力及其濃度的影響。在一定濃度范圍內(nèi)，溶劑極性較強，DBS納米纖維較少;溶劑極性較弱，在適宜的濃度下形成大量均勻的DBS納米纖維，且DBS納米纖維直徑隨著溶劑極性的增加而減小。溶劑氫鍵作用力弱，DBS自組裝納米纖維較少;溶劑氫鍵作用力強，DBS自組裝納

3、米纖維大量均勻填充在PAN基質(zhì)中，且隨著溶劑氫鍵作用力的增加，DBS納米自組裝直徑增加。隨著DBS濃度的增大，DBS自主裝由纖維到薄膜的轉(zhuǎn)變，且溶劑相同時，小范圍的濃度變化DBS納米纖維幾乎沒有變化，只是改變了DBS納米纖維的填充密度。
　　針對納米纖維難以實現(xiàn)纖維結構的精細調(diào)控，通過DBS在溶液噴射紡PAN納米纖維膜內(nèi)的原位生長制備了PAN/DBS多級納米纖維膜，形態(tài)結構表征表明表明DBS成功引入PAN納米纖維中，生成了自組裝納

4、米纖維-紡絲納米纖維的多級納米結構，DBS纖維的引入有效提高了納米纖維膜的機械性能、純水通量，且其過濾效率大大提高，大于1.3微米的顆粒的截留率可達100％;對PAN/DBS納米纖維膜運行性能評價結果表明該膜具有良好的抗污染效果，且在含有乙酸丁脂等有機物的水溶液中表現(xiàn)良好的穩(wěn)定性。
　　針對Nafion膜溶脹及阻醇能力差的問題，通過在PVDF膜中DBS的原位自組裝再復合Nafion基質(zhì)的方法制備了復合質(zhì)子交換膜，研究膜的結構與性能