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文檔簡介
1、膜分離技術(shù)是一種物理性分離技術(shù),因具有高效無污染的優(yōu)點廣受人們的青睞,在膜分離技術(shù)中膜材料的選擇具有重要的作用。如聚偏氟乙烯(PVDF)因具有機械性能好、熱穩(wěn)定性高、室溫下不受酸腐蝕而成為主要膜材料之一。制備PVDF微孔膜的工藝方法有多種,其中TIPS法制備微孔膜是最容易達到膜結(jié)構(gòu)可控的目的。以往的研究中,微孔膜大多數(shù)在TIPS的液-液相分離下制備,但是制膜所需溫度高,不易操作。固-液相分離制備的膜結(jié)構(gòu)都是球晶狀結(jié)構(gòu),且往往存在致密皮層
2、和孔徑分布寬等缺點。本文利用高臨界共溶溫度二元混合稀釋劑通過TIPS法制備性能優(yōu)異PVDF微孔膜,對相分離過程中的結(jié)晶動力學和熱力學進行了討論,為膜結(jié)構(gòu)的控制提供理論依據(jù)。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下
首先研究了采用高臨界共溶溫度的二元稀釋劑作TIPS法制備PVDF微孔膜的混合稀釋劑時混合稀釋劑的比例、空氣間隙、凝固浴溫度等因素對膜結(jié)構(gòu)和性能的影響,在固-液相分離體系下從熱力學和動力學兩方面進行了分析。實驗結(jié)果表明隨著混合稀釋劑的
3、分相作用的增強,微孔膜的支撐層球狀粒子上出現(xiàn)了孔隙,使膜結(jié)構(gòu)貫通性得到了改善。
在此基礎上又研究了混合稀釋劑中的水溶性稀釋劑PC與水的擴散減緩引起的延遲分相對相分離過程的影響。通過掃描電鏡分析,微孔膜的皮層結(jié)構(gòu)由致密皮層演變?yōu)樨炌ǖ木W(wǎng)狀孔或薄皮層結(jié)構(gòu)。制膜工藝中的芯液對微孔膜的傳質(zhì)傳熱作用和膜內(nèi)外皮層降溫速率不同導致微孔膜的支撐層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)梯度孔現(xiàn)象。實驗結(jié)果表明制備的中空纖維膜的孔徑小、膜結(jié)構(gòu)貫通。微孔膜的碳黑墨水的截留率達9
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