改性MWNTs制備具有抗菌性和易清潔性的PVDF膜.pdf

1、學校代碼：10270分類號：TQ246.8學號：152502801碩士專業(yè)學位論文改性改性MWNTsMWNTs制備具有抗菌性和易清潔制備具有抗菌性和易清潔性的性的PVDFPVDF膜學院：生命與環(huán)境科學學院專業(yè)學位類別：工程碩士專業(yè)領域：化學工程研究生姓名：黃袁煒指導教師：郎萬中完成日期：2018年3月30日上海師范大學碩士學位論文摘要Ⅰ摘要摘要近年來，超濾膜廣泛地應用于飲用水凈化、中水回用以及膜生物反應器（MBR），但是在使用過程中，由

2、于PVDF材料固有的疏水性，生物蛋白、細菌等微生物容易在膜表面附著、繁衍，從而形成生物黏膜，引起的膜污染（包括生物污染、有機物污染）嚴重影響了聚合物膜的使用效率以及使用壽命。因此，制備具有抑菌性、耐污染性的超濾膜受到日益青睞。本論文制備研究了不同種類的抗菌性抗污染性PVDF超濾膜，并對其性能對比。研究主要通過三種不同類型的添加劑對氧化MWNTs修飾，將改性的MWNTs作為添加劑加入鑄膜液制備PVDF復合超濾膜，并研究其親水性、滲透性能、

3、抗污染性能以及抗菌性能等。主要分為以下三個方面：首先，將原始MWNTs經過酸處理得到氧化多壁碳納米管（OMWNTs），接著N鹵胺和硅氧烷接枝到OMWNTs上得到NSiMWNTs，制得的改性MWNTs作為添加劑加入鑄膜液，通過NIPS法制備PVDF平板復合超濾膜。制得的膜的形貌通過FESEM觀測，結果表明膜具備典型的非對稱結構。同時，由于改性MWNTs的加入，膜表面的親水性明顯提高。在對BSA溶液的過濾清洗循環(huán)實驗中，PVDFMWNTs復

4、合膜展現出優(yōu)異的滲透性能、截留性能以及通量恢復率。與純PVDF膜相比，PVDFMWNTs復合膜的純水滲透通量由126.3L.M2.h1.bar1上升至173.7L.M2.h1.bar1。此外，在污染清洗循環(huán)三次之后，PVDFMWNTs復合膜依然展示出優(yōu)異的通量恢復率（96.5%），即抗污染自清潔性能。在對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌實驗中，PVDFMWNTs復合膜的抑菌率分別達到95.6%和98.0%?？傮w來說，N鹵胺改性之后使膜具備

5、卓越的抗菌性能，硅氧烷的修飾使膜具備優(yōu)異的抗污染自清潔性能。其次，叔銨鹽2二甲氨基氯乙烷鹽酸鹽作為季銨鹽的前驅體，通過環(huán)氧氯丙烷接枝到OMWNTs上，得到的NMWNTs作為添加劑加入鑄膜液制備PVDF平板超濾膜。FESEM用來觀測不同的NMWNTs添加量對膜形貌的影響。結果表明制得的PVDFNMWNTs復合膜表面粗糙度明顯減小，同時親水性得到明顯改善。此外，在對BSA的污染清洗循環(huán)實驗中，PVDFNMWNTs復合膜相比于純PVDF膜，純