聚氯乙烯納米纖維基聚酰胺復(fù)合反滲透膜的制備與性能調(diào)控.pdf

1、反滲透已成為海水淡化和苦咸水脫鹽最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)之一。針對(duì)海水淡化用反滲透復(fù)合膜，目前的主要問(wèn)題是反滲透膜壓力大而水通量較低，從而能源消耗太大以致海水淡化成本較高。因而，要發(fā)展反滲透技術(shù)在海水及苦咸水脫鹽中的應(yīng)用，必須進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)更適用的高通量膜材料及其成膜技術(shù)?；陟o電紡絲納米纖維膜的新型復(fù)合濾膜呈現(xiàn)比商業(yè)復(fù)合膜高10倍以上的水通量，有望進(jìn)一步進(jìn)行超薄選擇層的優(yōu)化用于脫鹽淡化處理，取代傳統(tǒng)的反滲透膜，獲得高的通量。本論文旨在制備納米纖

2、維基聚酰胺復(fù)合反滲透膜以改善和提高反滲透復(fù)合膜的性能，并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能表征。
　　 通過(guò)對(duì)聚氯乙烯靜電紡絲工藝的優(yōu)化，制備得到纖維直徑在500至800納米之間的聚氯乙烯納米纖維膜。對(duì)聚氯乙烯納米纖維基膜進(jìn)行多巴胺改性，通過(guò)探索多巴胺溶液PH值、濃度、改性時(shí)間和膜的水接觸角之間的關(guān)系，尋找最優(yōu)的改性工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明聚氯乙烯納米纖維膜多巴胺改性的最佳工藝條件為：多巴胺溶液pH=8.0，濃度1.0g/L，改性時(shí)間12小時(shí)。紅外光

3、譜分析顯示基膜表面附有多巴胺極性基團(tuán)。掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡對(duì)聚氯乙烯納米纖維基膜表面形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，圖片顯示在聚氯乙烯納米纖維膜表面附上了一層多巴胺薄層。
　　 以間苯二胺和均苯三甲酰氯為反應(yīng)物，采用界面聚合法在多巴胺改性后聚氯乙烯納米纖維基膜上制備聚酰胺反滲透復(fù)合膜。以脫鹽率和水通量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探索界面聚合的影響因素和膜性能之間的關(guān)系，確定較好的成膜條件。實(shí)驗(yàn)中主要考察了界面聚合反應(yīng)中的水相pH值、有機(jī)相濃度、反應(yīng)時(shí)

4、間、熱處理溫度及時(shí)間等成膜工藝條件對(duì)所制備膜分離性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明制備聚酰胺反滲透膜的最佳工藝條件為：正己烷為溶劑，pH=9～11，室溫下反應(yīng)60s。最佳單體濃度為2wt％間苯二胺和0.2wt％均苯三甲酰氯。最佳后處理?xiàng)l件為70～90℃，8～12min。紅外光譜儀對(duì)所制備膜的化學(xué)組成進(jìn)行表征。掃描電子顯微鏡及原子力顯微鏡對(duì)所制備膜的結(jié)構(gòu)和形態(tài)進(jìn)行表征。紅外光譜分析表明聚酰胺膜表面有聚酰胺的生成。掃描電鏡結(jié)果表明在基膜上復(fù)合了一層致