聚哌嗪酰胺復(fù)合納濾膜制備及其性能表征.pdf

1、鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文聚哌嗪酰胺復(fù)合納濾膜制備及其性能表征姓名：高愛環(huán)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：劉金盾2002.5.15鄭 州 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文水通量就越?。寒?dāng)添加劑丙酮和聚乙烯吡咯烷酮的濃度增大，聚砜基膜的水通量就會(huì)增大。在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化得到聚砜基膜的制備條件為：聚砜濃度1 4 ％( 州％) 、溶劑蒸發(fā)時(shí)間l o 秒、丙酮含量O ．3 ％( 、v t ％) 、聚乙烯吡咯烷酮O 2 5 ％f 州％) 。通過對(duì)

2、基膜性能進(jìn)行的系列實(shí)驗(yàn)表征發(fā)現(xiàn)：膜的水通量隨著操作壓力的增加而增加，兩者呈現(xiàn)較好的線性關(guān)系；另外，實(shí)驗(yàn)還表明，膜對(duì)濃度為5 0 0 p p m 以下聚乙烯醇溶液的截留率達(dá)9 8 ％以上。納濾膜性能的好壞，關(guān)鍵在于后續(xù)的界面聚合反應(yīng)。影響界面聚合反應(yīng)的因素很多，諸如單體的濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、添加劑種類及濃度、酸受體的添加量等。本文采用間苯二甲酰氯和哌嗪作為聚合單體、以『F 十二烷和純水分別作為酰氯和哌嗪的溶劑、以十二烷基苯硫酸鈉為表

3、面活性劑，氫氧化鈉和碳酸鈉作酸受體。根據(jù)界面聚合原理，在聚砜基膜上形成具有選擇性的聚哌嗪酰胺薄層，該選擇層具有納濾膜的結(jié)構(gòu)特征及性能。通過單因素實(shí)驗(yàn)確定的界面聚合優(yōu)化條件為：哌嗪濃度0 ．1 2 m o l ／1 、酰氯濃度0 1 m o I ／l ；水相中酸吸收劑含量O ．3 ％( 、v t ％) 、表面活性劑含量0 ．1 ％( 、v t ％) ；聚合反應(yīng)時(shí)間2 1 0 秒。該條件下制得的納濾膜對(duì)N a C I 的截留率為3 0 ％-

4、 5 0 ％：對(duì)N a 2 S 0 4 的截留率達(dá)9 0 ％；對(duì)聚乙烯醇則幾乎完全截留。納濾膜性能的表征實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：隨著操作壓力的增加，膜的通量以及膜對(duì)電解質(zhì)的截留率都會(huì)相應(yīng)增加：而隨著納濾原料液濃度的增加，通量卻有所降低，截留率也在減小。通過掃描電子顯微鏡( S E M ) 對(duì)界面聚合所制備的納濾膜進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，可以清晰地觀察到在多孔基膜上所聚合的選擇性致密表層?？紤]到溶質(zhì)和溶劑通過膜的傳遞屬不可逆過程，因此只能用非平衡態(tài)熱力學(xué)來