一、磺化聚醚砜(SPES)/聚醚砜(PES)合金超滤膜的研究(论文文献综述)
唐金金[1](2021)在《磺酸盐型杂萘联苯共聚醚砜复合纳滤膜的研制》文中研究表明纳滤技术是一种不涉及相变、以压差为驱动力的分离过程,主要用于各种不同价态离子的分离,以及截留相对分子质量(MWCO)在200-2000 Da之间的有机小分子。纳滤技术的核心是纳滤膜,而这又由而膜的材料所决定。联苯二酚型杂萘联苯共聚醚(PPBES)具有优异的化学稳定性,同时具有良好的溶解性,是制备纳滤膜的优异材料。但PPBES所制备的纳滤膜水通量仍需提高,因此本文在PPBES中引入磺酸基团,并采用不同半径单价反离子(Li+、Na+和K+)对磺酸基进行取代,赋予纳滤膜相对疏松的分离层,起到提高膜水通量的目的。本文以PPBES为原料,采用均相磺化的方法,制备磺化杂萘联苯共聚醚砜(SPPBES),并考察了磺化反应时间和温度对产物磺化度的影响;将SPPBES浸泡在不同盐溶液中得到磺酸盐型杂萘联苯共聚醚砜(SPPBES-M),考察聚合物的结构、形貌以及性能。核磁谱图和红外谱图表明磺化聚合物的合成以及反离子的引入;通过电感耦合等离子体质谱测试确定SPPBES-M中反离子种类,滴定确定磺酸氢型完全转化为磺酸盐型;相比于磺酸型产物SPPBES,反离子置换后的SPPBES-M的初始热分解温度在460℃以上,表明材料具有优异的热稳定性;聚合物具有优异的溶解性。本文以SPPBES-M为表面涂层材料,PPBES超滤膜为底膜,采用涂覆法制备SPPBES-X-M/PPBES复合纳滤膜,并研究了SPPBES-M的磺化度、浓度、反离子种类、热处理方法以及操作条件对复合纳滤膜性能的影响。以SPPBES-X-K为例,随着磺化度的增加,复合纳滤膜的渗透通量逐渐增大,脱盐率降低。以磺化度为1.00的SPPBES-100-K为例,随着浸涂溶液中SPPBES-100-K浓度的增加,SPPBES-100-K/PPBES的水通量逐渐降低,脱盐率逐渐升高。随着磺酸反离子Li,Na和K半径逐步增大,复合纳滤膜的水通量增大,而脱盐率基本不变;SPPBES-100-M/PPBES复合膜水接触角降至50.6°,亲水性增强。热处理温度从70℃升高到100℃,SPPBES-100-K/PPBES复合纳滤膜的通量由34.0 L·m-2·h-1降低为21.4 L·m-2·h-1,脱盐率由69%提升至75%;热处理时间延长,复合纳滤膜的性能与温度升高呈现相似的的变化趋势。SPPBES-X-K/PPBES复合纳滤膜的操作温度先升高后降回初始温度,测试前后膜性能基本不变;随着操作压力增大,复合纳滤膜的脱盐率基本不变而水通量呈上升趋势;随着操作时间延长,复合纳滤膜水通量会有一定程度的变化,而脱盐率的变化幅度小于5%;复合纳滤膜具有优异的化学稳定性,在经过酸或碱处理后,水通量有所上升,脱盐率基本不变。
冯瀚[2](2021)在《金属有机骨架改性的聚芳醚砜超滤膜的制备及性能研究》文中提出膜分离技术作为一种安全、便捷、高效的污水处理方法,在水循环系统中具有广阔的应用前景。采用合适的膜分离技术,可以对污水进行净化,因此膜分离技术在社会发展和环境保护中发挥着重要的作用。膜分离具有选择性好、能源效率高、适应性强等优点,是一种经济适用的水处理技术。超滤技术能有效去除胶体和大分子物质,因此已广泛应用于废水处理、食品加工、生物制药分离等领域。超滤膜在污水净化方面表现出巨大的潜力,膜的选择性透过性可以保护水资源免受天然有机物的侵害。然而,超滤膜本身也存在着低水通量、易被污染等问题。膜污染会降低超滤膜的渗透通量,从而严重地影响膜的分离性能。因此,需要对超滤膜进行改性,提升膜的抗污染性能以降低污染程度和延长使用寿命。目前对超滤膜进行改性的方法有多种,其中物理共混是一种简便易行的改性方法。超滤膜的物理共混改性通过简单的制备方法如引入亲水性纳米材料,可以提高超滤膜的亲水性和抗污染能力。本研究工作中,首先,使用物理共混改性的方法对超滤膜进行改性。本论文的第一部分研究,设计并制备了基于纳米多孔材料金属有机骨架(MOFs,UiO-66-NH2)和亲水性碳量子点(CQDs)的纳米复合材料,用于改性聚醚砜(PES)超滤膜。碳量子点采用柠檬酸热解的方法制备,以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为缩合剂,与UiO-66-NH2通过缩合反应合成UiO-66-NH2@CQDs。此外,系统研究了制备的超滤膜的孔隙率、膜形貌、亲水性、渗透性和抗污染性能。复合超滤膜的水通量显着提高(达到了358.5 Lm-2h-1),是原始聚醚砜膜的水通量的1.82倍。此外,复合膜对牛血清白蛋白(BSA)的截留率均维持在95.0%以上。复合超滤膜同样具有较强的抗污染性能,添加了0.5%UiO-66-NH2@CQDs的复合超滤膜的最高通量回复率达到了77.6%。添加UiO-66-NH2@CQDs的复合超滤膜比单独添加CQDs或UiO-66-NH2的超滤膜具有更好的渗透性和抗污染性能。研究表明,碳量子点与金属有机骨架相结合的新型亲水纳米填料在超滤膜领域具有潜在的应用前景。进一步地,采用共混改性与本体改性相结合的方法,设计制备了新型超滤膜。以EDC和NHS为联结剂,通过聚乙烯亚胺包覆UiO-66制备了UiO-66@PEI纳米复合材料。并以磺化聚醚砜(SPES)为基体聚合物,制备了新型的超滤膜。系统研究了所制备膜的孔隙率、膜形态、亲水性和超滤等性能。添加UiO-66@PEI的磺化聚醚砜复合膜的水通量显着提高(达到了372.0 Lm-2h-1),是未改性的初始聚醚砜膜水通量的1.91倍。此外,复合膜的对牛血清白蛋白的截留率均维持在90%以上。复合膜具有较强的抗污染性能,其最高的通量回复率(共混了0.5%UiO-66@PEI的超滤膜)达到了82.11%。通过UiO-66@PEI改性的超滤膜与仅通过UiO-66改性的超滤膜相比,展现出更好的渗透性和抗污染性能。研究结果表明,亲水性纳米填料聚乙烯亚胺包覆的金属有机骨架在水处理膜中具有较好的应用潜力。综上所述,本论文基于金属有机骨架和聚醚砜等材料,制备出一系列的新型超滤膜,研究表明,改性后的超滤膜有着明显优于聚醚砜超滤膜的渗透性和抗污染性能,有着广阔的应用前景。
穆勇峰[3](2021)在《聚芳醚砜/羟基磷灰石纳米管复合超滤膜的制备及性能研究》文中认为水资源短缺和污染问题,严重地影响着人类社会的可持续发展,是21世纪以来最严峻的全球性挑战之一,与传统的絮凝、吸附、蒸馏等水净化方法相比,膜分离法具有能耗低、二次污染小等优势,作为膜分离技术中的重要分支——超滤分离技术,目前仍需对其分离效率、运维成本等方面问题进行改善,这些问题和分离过程中起关键作用的超滤膜息息相关,而目前超滤膜存在的渗透性低、易受污染等缺点,则与膜自身的结构及性质有关,本文以聚芳醚砜类材料为膜基体,以羟基磷灰石纳米管(HANTs)为纳米添加剂,设计制备了一系列复合超滤膜并系统研究了其性能。羟基磷灰石是人体骨组织中的主要无机成分,被认为是一种环境友好型材料,但由于羟基磷灰石本身的亲水性不足,并且无机纳米材料与聚合物之间的相容性差,无法直接作为一种添加剂来改善膜的性能。本论文首先通过聚多巴胺(PDA)的包覆以及牛磺酸的二次接枝对HANTs进行修饰,将修饰后的HANTs引入聚醚砜(PES)膜中,改性后的复合膜水通量提升显着,达到纯PES膜的2.6倍,但对于牛血清蛋白(BSA)抗污染性提升不强,通量恢复率最高为77.9%,并将进行同样改性手段的短棒状纳米羟基磷灰石和管状纳米羟基磷灰石对膜性能的改进效果进行对比,发现当以管状纳米羟基磷灰石作为改性剂时,可以以更小掺杂比例获得更高的膜渗透性。考虑到两步法修饰较为繁琐,接着我们利用海藻酸钠(SA)对HANTs进行简便的一步法修饰得到HANTs-SA,HANTs-SA的引入对膜的渗透性及抗污染性均有一定提升。通过前面两部分的研究,我们发现通过将改性的HANTs与PES共混制备复合膜,一般会使膜的渗透性得到较大改善,然而对于膜的抗污染性提升有限,因此我们同时对膜基体材料和HANTs进行改性,首先合成了侧链含羧基的聚芳醚砜,同时制备利用PDA和聚乙烯亚胺(PEI)共沉积涂层修饰的HANTs,一方面,膜基体中的羧基可以增加膜的表面亲水性,同时羧基的存在可以对带有负电的BSA和腐殖酸(HA)产生静电排斥,提高了膜的抗污染性(对BSA和HA的FRR值最高分别达到90.8%和93.7%);另一方面,PEI的引入使纳米管表面带有大量氨基,与膜基体中羧基之间的静电吸引作用可以提高两者的相容性,研究结果也表明PDA和PEI两者的结合使超滤膜的性能得到大幅提升。为了弥补单一共混改性方法的缺点,进一步提升膜的抗污染性,将共混改性和表面修饰的方法结合起来,首先通过将含叔胺基团的聚芳醚砜与两性离子PEI修饰的HANTs进行复合,再通过表面修饰将制得的复合膜中的叔胺基团转变为亲水性更强的两性离子,运用共混改性与表面修饰相结合的策略,得到了综合性能优异的超滤膜,对BSA和HA的FRR值最高分别达到93.4%和96.1%)。
李康康[4](2021)在《RTIPS法制备聚醚砜膜及其对自来水厂不同工艺水的过滤性能研究》文中研究表明膜分离技术作为一种新兴的高效分离技术已经被广泛应用于各个行业,如:生物医药行业、石油和化工行业、环境和能源行业、水处理和电子行业等,给人们带来巨大的经济效益和社会效益,具有广阔的开发和应用前景。本研究课题以聚醚砜(PES)为制膜原材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为良溶剂,一缩二乙二醇(DEG)﹑聚乙二醇200(PEG200)、聚乙二醇400(PEG400)和聚乙二醇600(PEG600)为不良溶剂,采用逆向热致相分离法制备聚醚砜平板膜、逆向热致相分离和非溶剂致相分离耦合法制备中空纤维膜和多孔中空纤维膜,探究了成膜方法对聚醚砜平板膜、单孔中空纤维膜和多孔中空纤维膜结构及性能影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、纯水通量、BSA截留、接触角、力学性能和应用性能等对所制备的膜进行表征。本论文主要从以下三方面开展研究工作:首先,采用聚醚砜(PES)作为制膜原材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为极性溶剂,不同分子量的聚乙二醇(PEG)(分子量为200、400和600)和一缩二乙二醇(DEG)为非溶剂制备聚醚砜平板膜,对四个成膜体系PES/DMAc/聚乙二醇200(PEG200),PES/DMAc/聚乙二醇400(PEG400),PES/DMAc/聚乙二醇600(PEG600)和PES/DMAc/一缩二乙二醇(DEG)进行了探索。分析了聚乙二醇的分子量和PEG/DMAc或DEG/DMAc的质量比对铸膜液体系浊点的作用,讨论了不同凝胶浴温度下成膜机理(RTIPS机理和NIPS机理)对聚醚砜平板膜性能和结构的影响。实验结果表明:聚醚砜的分子量对铸膜液体系浊点的变化没有影响。当聚乙二醇的分子量降低时,铸膜液体系的相分离温度降低。当PEG/DMAc或DEG/DMAc的质量比降低时,铸膜液体系相分离的温度升高。当水浴温度低于铸膜液体系的浊点时,膜形成原理为非溶剂致相分离法控制,膜表面会形成一层致密皮层,而膜的断面存在大的手指状孔结构。当凝胶浴温度高于铸膜液体系的浊点时,此时膜形成机制主要由逆向热致相分离法工艺支配,膜表面形成均匀微孔,膜的横截面形成双连续结构。利用RTIPS法工艺制备的聚醚砜平板膜的渗透通量比非溶剂致相分离法制备出的膜更高,且力学性能更优,但其BSA截留率降低。MPEG200-4和MDEG2配方,凝胶浴温度为80℃时,膜的渗透性能和机械性能最优。且最佳配方平板膜的运行数据表明,分别采用杨浦水厂实训基地不同阶段的过程水(水厂进水、絮凝池出水、砂滤池出水和臭氧活性炭出水)作为平板膜的进水时,对于水中浊度和有机物具有较好的截留作用。膜出水浊度稳定在0.22±0.02NTU。其次,利用已有的第一阶段研究的RTIPS法制备聚醚砜平板膜工艺参数(即铸膜液的体系最优配方组成和膜形成的水浴温度)制备聚醚砜中空纤维膜。采用RTIPS-NIPS耦合法,利用前面已有的RTIPS法制备平板膜的工艺参数,对聚醚砜中空纤维膜的纺丝参数进一步优化,从而得到性能优越的聚醚砜中空纤维膜。两组配方为MPEG:PES/DMAc/PEG200(17.00/20.75/62.25)和MDEG:PES/DMAc/DEG(17.00/46.10/36.90),将其加工成中空纤维膜,并和生产商生产的商业PES中空纤维膜做对比。实验通过表征中空纤维膜的通量、截留率、切割分子量、SEM和应用性能确定最佳纺膜工艺条件。实验结果表明:MPEG中空纤维膜的通量最小为222.5 L/(m2·h),但其BSA截留率最大为80.4%。MDEG中空纤维膜通量最大为292.8L/(m2·h),而BSA截留率为38.7%。调配的两组中空纤维膜通量与商业生产的PES中空纤维膜通量接近,截留效果更好。制备出的聚醚砜中空纤维膜表面有微孔存在,且分布均匀,膜的横截面结构为指状孔和双连续海绵状结构对称。中空纤维膜运行数据显示,分别采用杨浦水厂实训基地不同阶段的过程水(水厂进水、絮凝池出水、砂滤池出水和臭氧活性炭出水)作为中空纤维膜的进水时,对于水中浊度、UV254和TOC具有较好的截留作用。膜出水浊度稳定在0.20±0.01NTU。最后,又采用聚醚砜(PES)作为制备多孔中空纤维膜的原材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为良溶剂,聚乙二醇200(PEG200)作为非溶剂,采用RTIPS-NIPS耦合法,采用多孔纺丝喷头制备PES多孔中空纤维膜,研究其结构和应用性能。结果显示:制备出的多孔中空纤维膜通量明显比单孔的中空纤维膜通量大,膜的表面孔分布均匀,截面为指状孔和海绵状结构共存。中空纤维膜运行数据显示,分别采用杨浦水厂实训基地不同阶段的过程水(水厂进水、絮凝池出水、砂滤池出水和臭氧活性炭出水)作为中空纤维膜的进水时,膜出水浊度稳定,为0.21±0.01NTU,且对膜进水中的有机物具有良好的去除效果。膜的长期运行通量稳定性显示,随着测试时间的延长,膜丝运行通量会有明显衰减。当运行40个小时时,膜的通量衰减率仅为60.9%。
李雪扬[5](2021)在《基于三氧化硫合成磺化聚合物及性能研究》文中提出聚合物磺化改性是赋予聚合物酸性、提升聚合物亲水性等性能的有效方法。本文采用三氧化硫(SO3)作为磺化剂,合成磺化聚合物并研究其性能,主要开展了以实验室自制的磺化聚苯硫醚无纺布(SPSSF)作为固体酸催化剂对乙酸甘油酯的催化工艺性能研究及SO3对聚醚砜(PES)的磺化合成工艺及性能研究,主要研究结果如下:(1)SPSSF催化乙酸(HOAc)和甘油酯化反应的研究。本课题组前期工作完成了SO3非均相催化制备磺化改性的聚苯硫醚非织造布催化材料。在此基础上,本工作采用已合成的SPSSF作为固体酸,甘油和HOAc为反应物,进行了甘油乙酸酯的合成,重点考察了催化剂用量、反应温度、醇酸摩尔比、反应时间等反应因素对乙酸甘油酯合成的影响,在单因素基础上对酯化反应进行了响应面工艺优化,建立了酯化反应的动力学模型。实验结果表明:经响应曲面法优化后工艺条件为:SPSSF催化剂用量为3 g,甘油/HOAc的摩尔比为1:6(甘油0.1 mol),反应温度为110℃,反应时间为2 h。此时,甘油的转化率达到96%,与预测值(96.8%)相比,其绝对误差为0.8%,说明响应面优化SPSSF催化乙酸甘油酯化反应的工艺参数具有较高的准确性和有效性。并且在最优工艺下,对二乙酸甘油酯(DAG)的选择性达到56.1%。重复使用试验表明,经过5个反应周期后,甘油转化率和对单乙酸甘油酯(MAG)、DAG和三乙酸甘油酯(TAG)的选择性均无明显下降。实验效果优于现有实验工艺。酯化反应符合二级动力学反应并受化学反应控制,该反应的活化能为23.69 k J/mol。(2)SO3对PES的磺化合成工艺影响及其性能研究。PES是一种性能优异的成膜材料,提高其亲水性能可显着提升其作为膜材料的渗透通量和抗污染性能,因此PES的磺化改性研究受到广泛关注。本工作在温和条件下采用SO3对PES进行磺化改性,利用PES和磺化聚醚砜(SPES)溶解度参数的差异,使达到一定磺化度(DS)的SPES直接从反应体系中分离,实现反应分离一体化。探讨了SO3/PES质量比、反应温度、反应时间对离子交换容量值(IEC)和DS的影响,通过X光电子能谱仪(XPS)、核磁共振氢谱(NMR)和红外光谱(FT-IR)等手段表明SPES成功合成,结果发现通过调控工艺参数,可以将不同DS的SPES直接从反应体系中分离出来,并研究了磺化后溶剂和磺化剂的回收再利用工艺。通过将SPES与PES共混制备PES/SPES超滤膜,PES/SPES超滤膜分离性能和亲水性明显改善。上述研究结果表明,基于SO3进行固相磺化和液相磺化制备磺化聚合物材料工艺具有合成工艺简单、高效、环保、条件温和、后处理简单等优点,所制得的SPSSF和SPES等具有很好的应用前景。
刘晓伟[6](2021)在《PES/SPSf/SPES共混膜结构调控与染料分离机制研究》文中研究表明含盐染料废水的有效分离一直是工业废水处理领域亟需解决的难题,制备高性能的疏松纳滤膜是解决这一问题的有效途径。本文以聚醚砜(PES)、磺化聚醚砜(SPES)(磺化度DS=10、25和35%)和磺化聚砜(SPSf)(磺化度DS=25%)为原料进行共混,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备PES/SPES/SPSf共混疏松纳滤(LNF)膜,从尺寸效应和空间位阻-荷电排斥协同效应探究其对染料/无机盐选择分离机理和性能。以PES、SPES和SPSf为原料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,己二酸(AA)为致孔剂配制铸膜液(固含量31 wt%),水为凝固浴,采用NIPS法制备了PES/SPSf/SPES共混LNF膜。重点探究SPES添加量(0-20 wt.%)对膜结构和性能的影响。结果表明,PES/SPSf/SPES共混体系为完全相容体系,所制备共混膜断面结构由致密皮层和海绵体支撑层构成。由于聚合物体系与AA之间的氢键作用,AA加入导致铸膜液粘度增加,相转化速度变慢,所制备膜呈现海绵体结构的同时致密皮层变厚。当SPES添加量为10 wt.%时,所制备LNF膜(M10)切割分子量为5900 Da,膜孔径为1.38 nm,纯水通量为120.9 L m-2 h-1;膜表面显负电,Zeta电位为-40.1 m V(p H=7)。膜对刚果红(CR)和Na2SO4的截留率分别>99%和<25%,经牛血清蛋白(BSA)和刚果红(CR)溶液污染,通量恢复率为91.1%和90.2%,表现出良好的染料和盐选择分离性能以及抗污染性能。以PEG为中性模型分子,甲基红、甲基橙、酸性蓝25等9种染料为荷电模型分子,探索模型分子的尺寸和电荷特性与膜分离性能相互作用规律,并发展了尺寸效应和协同效应贡献度量化方法。结果表明,染料分子量和Stokes半径与膜截留率呈现指数关系(R2=0.99),符合Exp Assoc函数分布规律。当染料模型分子分子量<800 Da时,膜的空间位阻-荷电排斥协同效应起主导作用;同时随着染料分子量从269.3 Da增加到696.7 Da,膜截留率迅速从64.7%提升97.9%。当模型分子分子量>800 Da时,尺寸效应贡献率>50%,染料截留率接近100%。此外,探究LNF膜对分散红74、分散兰79、活性蓝4、活性红11以及实际染料废水的分离情况。结果表明,对于单一染料体系,LNF膜对上述染料截留率均>99%。对于染料/盐混合体系,膜对分散染料截留率>99%,活性染料截留率为66.4%-70.1%。采用高级氧化法-疏松纳滤膜(AOPs-LNF)工艺处理实际染料废水,悬浮物浓度(SS)及色度去除率为100%,化学需氧量(COD)去除率为95.4%,达到了国家污水一级排放标准。
管若伶,孙畅,卓先勤[7](2021)在《含银高分子膜材料的应用及研究进展》文中研究说明随着高分子膜材料在水处理技术、医药、食品、农业和化工领域的广泛应用,利用不同方法改进高分子膜材料的抑菌性能、抗污染性能和水通量等,以延长高分子膜材料的使用寿命,已成为近几年研究的热点。介绍了含银高分子膜材料的主要应用。分别阐述了单质银和银离子对高分子膜材料改性的不同效果。主要讨论了相转化法、共混法、原位合成法、离子交换法和界面聚合法对含银高分子膜材料的改性方法,总结了不同改性方法对高分子膜材料改性后对其抑菌性能、抗污染性能及水通量的优化情况。通过引入银能够提高高分子膜材料的抑菌率,抑菌率最高可达100%。银的加入有效地提高了膜材料的抗污染性能,其对高分子膜材料的水通量也有一定的提高。
张晶晶[8](2020)在《聚醚砜膜的亲水改性及其性能研究》文中提出随着人类社会的发展,水资源短缺的问题日益显着,加大对水资源的重复利用是解决这一问题的关键。近年来,膜分离技术由于其操作简单、安全、污染小、能耗低和分离效率高等诸多优点在废水处理处置及资源化领域表现出良好的应用前景。研究发现,亲水膜在水处理过程中的使用可以提高产水效率、降低膜污染、延长膜使用寿命。因此开发出具备高亲水性、高过滤性能及高抗污染性能的水处理膜将会对膜分离技术在水处理领域的发展和应用前景带来不可言喻的益处。利用磺酸基的亲水特性,以本体引入和/或掺杂方式来提高膜的亲水性,分别制备了平板超滤膜及纳滤膜,并对所制备膜的渗透性、抗污染性及分离性能等进行了综合评价。聚醚砜(PES)类材料是一种广泛应用于水处理领域的膜材料,但其疏水特性易导致膜污染、分离性能下降及寿命缩短等问题,因此提高其亲水性能是提高其综合性能的关键。基于亲水膜在含酚废水中的处理情况,利用基体亲水改性策略,经高温缩聚合成了磺酸基含量为0~40%的磺化聚芳醚砜(SPAES),通过浸没沉淀相转化法制备了一系列SPAES平板均质膜。利用扫描电子显微镜(SEM)观测膜的形貌,结果表明膜的致密性随磺酸基含量的增加迅速增加,孔径急剧下降,膜的结构从超滤膜向纳滤膜(或致密膜)发生转变。SPAES膜的水通量、截盐率均随着磺酸基含量的增加显着变化,如纯水通量从磺化度为0的SPAES(0/10)膜的169.31 kg·m-2·h-1(0.4 MPa)下降至磺化度为40%的SPAES(4/6)膜的11.89 kg·m-2·h-1,SPAES(1/9)和SPAES(4/6)膜对硫酸钠(硫酸镁)的截留率分别为38.6%(18.6%)和75.7%(50.0%),而SPAES(0/10)膜对二者基本无截留。考察了SPAES膜对苯酚、1,3-间二硝基苯(m-DNB)及DNP(2,4-二硝基苯酚)模拟废水的处理效果。结果表明,SPAES膜对三种化合物的截留率顺序为DNP>m-DNB>苯酚,高磺酸基含量的SPAES对三种污染物的截留更有利。其中,SPAES(4/6)膜对DNP模拟废水(1 mmol·L-1)的截留率接近60%。基体改性膜的结构受到聚合物磺酸基含量的深刻影响,磺酸基含量高的SPAES膜溶胀率高、机械强度低。因此,基于本体改性策略,构建了SPAES(4/6)(1wt%)、纳米铜粒子(n Cu,0~0.4wt%)及PES共混体系,采用浸没沉淀相转化法制备了一系列平板PES/SPAES/n Cu共混超滤膜。SEM膜形貌观测结果表明,该系列超滤膜均为典型的具致密皮层、多孔亚层和大孔底层的非对称结构,n Cu有助于提高孔隙率、同时抑制大孔形成。考察了PES/SPAES/n Cu膜对海藻酸钠(SA)、牛血清蛋白(BSA)和腐殖酸(HA)模拟废水的处理效果及抗菌性能(E.coil)。结果表明,PES/SPAES/n Cu共混超滤膜的亲水性、抗污染性及抗菌性能均有明显改善。其中,PES/SPAES/n Cu(0.4)膜的纯水通量达193.0 kg·m-2·h-1(0.1 MPa),静态水接触角为52o,通量恢复率达79%,抑菌率为78.9%。此外,SPAES与n Cu的相互作用显着抑制了n Cu的流失,出水中n Cu的含量低于30μg·L-1。最后,考虑到纳米粒子自身的毒性,以及为进一步改善纳米粒子的分散性与稳定性,本论文直接在碳纳米粒子表面引入高含量的磺化苯基,合成出磺化纳米洋葱碳(SCNO),构建了PES、SCNO(0~1.5 wt%)共混体系。通过浸没沉淀相转化法制备了一系列平板PES/SCNO共混超滤膜。SCNO粒子在铸膜液中分散性好、稳定性高,与聚合物相容性佳。SEM膜形貌观测结果表明,该系列超滤膜亦呈现典型的具致密皮层、多孔亚层和大孔底层的非对称结构,SCNO同样有助于提高孔隙率、同时抑制大孔形成。以BSA为模拟污染物,考察了该系列共混膜的水通量、截留率及抗污染性能。结果表明,SCNO的引入大幅增加了共混膜的水通量、截留率及抗污染性。其中,PES/SCNO(1.0)膜的纯水通量达到163.64 kg·m-2·h-1(0.1 MPa),是PES膜的3.4倍(48.73 kg·m-2·h-1),对BSA的截留率接近90%,通量恢复率达到93.4%。
张帅[9](2020)在《高性能聚醚砜超滤膜的制备及其性能研究》文中研究表明超滤是一种成熟的分离技术,广泛应用于制药、乳品、蛋白质、食品等行业。在各种膜材料中,聚醚砜因其优异的抗氧化性、热稳定性和水解稳定性而受到超滤膜的广泛关注。但是,由于PES膜的疏水性,容易受到蛋白质等分子的污染,导致能耗增加,膜寿命缩短。因此,如何提高PES膜的防污性能成为膜技术研究的热点。本文采用非溶剂诱导相分离(NIPS)法制备了改性的聚醚砜超滤膜。通过探讨不同的添加剂以及不同的凝固浴,采用扫描电镜、原子力显微镜、静态水接触角测试、水通量测试以及抗污染测试等手段对改性膜的结构及性能影响进行探究。具体研究内容如下:1.普鲁士蓝(PB)作为一种类似于MOFs的纳米材料,作为添加剂被添加到PES材料中,采用NIPS方法制备的PB/PES超滤膜。由于PB表面带有大量电荷,使得改性PES膜的载荷能力增强。结果表明,当普鲁士蓝纳米粒子(PB-NPs)的含量增加到0.2wt%时,膜的纯水通量达到107.37 L m-2h-1,比PES膜提高了72.8%。通过不同p H值的BSA水溶液过滤实验表明,当BSA水溶液p H<3.55或p H>5.0时,添加PB-NPs不仅增加了PES膜表面的荷电容量,还提高了PES膜的防污性能,其FRR值达到90.73%。2.采用水热合成法制备了柠檬酸修饰的普鲁士蓝(CPB),使其表面带有大量的羧基以及羟基,从而提高膜的亲水性。通过静态水接触角测试,CPB/PES膜的亲水性显着提高。随着CPB-NPs的加入,膜的渗透性能以及防污性能均得到了改善,其中膜M9的水通量达到117.39 L m-2h-1,BSA的截留率达到89.73%,并且FRR值达到了94.81%。3.采用不同的凝固浴制备PES超滤膜,研究了其结构与性能。通过对比不同比例的CS凝固浴与PVA凝固浴制备的PES膜的静态水接触角、水通量测试以及抗污染测试发现,在0.1%到2%的这个区间内,相同比例的CS凝固浴制得的膜的亲水性要比PVA凝固浴制得的好,并且相同比例的CS凝固浴制得的膜的防污性能也要比PVA凝固浴制得的好。
殷星[10](2019)在《超细磺化聚醚砜纳米纤维膜的制备及其过滤性能研究》文中进行了进一步梳理静电纺纳米纤维膜通常具有高孔隙率、高比表面积、以及可调节孔径的结构特点。利用这一技术优势,由静电纺丝技术制备的多功能纳米纤维膜在处理含有多种污染物的污水时,不仅可以通过筛分过滤去除污水中的纳米颗粒物,同时还可以通过吸附作用去除污水中的带电物质,如阳离子染料、重金属离子等。本课题通过双喷头静电纺丝技术制备了多功能磺化聚醚砜(SPES)纳米纤维膜。其中,聚醚砜纳米纤维膜的功能化通过两种方式进行:(1)制备静电纺聚醚砜纳米纤维膜,然后表面进行磺化处理;(2)由不同磺化度的磺化聚醚砜直接静电纺丝制备纳米纤维膜。由于纳米纤维膜的比表面积、孔径大小等均与纤维直径相关,因此通过SEM和TEM的表征,我们系统研究了影响静电纺纳米纤维直径的因素,除了磺化聚醚砜的分子量外,溶液浓度和磺化度也是决定纳米纤维直径的重要因素。通过提高磺化聚醚砜的分子量、降低纺丝液的浓度以及提高磺化度,制备了超细磺化聚醚砜纳米纤维膜,其平均纤维直径在30-60 nm。实验证明,通过调控纳米纤维的直径可以改变和调节膜的孔径及孔径分布,从而影响该膜对纳米颗粒的截留率;而位于纳米纤维表面的磺酸基团则可作为活性位点,通过静电相互作用吸附污水中的染料和重金属离子。我们进一步系统研究了磺化聚醚砜纳米纤维膜对染料和重金属离子的吸附动力学和热力学,以及对纳米颗粒悬浮液的过滤性能。这种多功能纳米纤维膜可以通过过滤和吸附的协同作用同时去除多组分污染污水中的纳米颗粒、染料、重金属离子。最后,用含有0.2μm纳米颗粒、亚甲基蓝和Pb(II)离子的多污染物模型污水来测试超细SPES纳米纤维膜的过滤性能,测试结果表明,在压力小于0.02 MPa下过滤水通量可达240 L/m2h,对纳米颗粒、染料、重金属离子的截留率均可达到99.0%以上。
二、磺化聚醚砜(SPES)/聚醚砜(PES)合金超滤膜的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磺化聚醚砜(SPES)/聚醚砜(PES)合金超滤膜的研究(论文提纲范文)
(1)磺酸盐型杂萘联苯共聚醚砜复合纳滤膜的研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 纳滤膜简介 |
1.1.1 纳滤膜的发展 |
1.1.2 纳滤膜的应用 |
1.2 纳滤膜的制备 |
1.2.1 相转化法 |
1.2.2 界面聚合 |
1.2.3 层-层自组装 |
1.2.4 表面接枝聚合 |
1.2.5 表面涂覆法 |
1.3 纳滤膜的材料 |
1.3.1 醋酸纤维素 |
1.3.2 芳香聚酰胺 |
1.3.3 聚苯醚 |
1.3.4 磺化聚醚砜 |
1.4 磺酸盐中反离子对膜结构和性能的影响 |
1.5 本课题的研究意义和创新点 |
2 磺酸盐型杂萘联苯共聚醚砜的制备与性能 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料与仪器 |
2.1.2 SPPBES-M的制备 |
2.1.3 聚合物的测试方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 磺化反应影响因素 |
2.2.2 SPPBES-M的制备 |
2.2.3 聚合物的结构 |
2.2.4 热稳定性 |
2.2.5 溶解性 |
2.3 本章小结 |
3 磺酸盐型杂萘联苯共聚醚砜复合纳滤膜的制备与性能 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验原料与仪器 |
3.1.2 复合纳滤膜的制备 |
3.1.3 复合膜的测试方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 SPPBES-100-K/PPBES复合纳滤膜形貌分析 |
3.2.2 SPPBES-M浓度对复合纳滤膜性能的影响 |
3.2.3 SPPBES-M磺化度对复合纳滤膜性能的影响 |
3.2.4 磺酸盐中反离子对复合纳滤膜性能的影响 |
3.2.5 热处理条件对复合纳滤膜性能的影响 |
3.2.6 操作条件对复合纳滤膜性能的影响 |
3.2.7 复合膜纳滤膜的稳定性 |
3.2.8 复合纳滤膜对不同无机盐的分离性能 |
3.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)金属有机骨架改性的聚芳醚砜超滤膜的制备及性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
引言 |
1.1 膜分离技术 |
1.1.1 分离膜的定义和分类 |
1.1.2 分离膜的发展和最新现状 |
1.2 超滤膜技术简介 |
1.2.1 超滤膜的材料分类 |
1.2.2 超滤膜的制备 |
1.3 超滤膜的改性 |
1.3.1 共混改性 |
1.3.2 本体改性 |
1.3.3 表面改性 |
1.4 聚芳醚砜材料 |
1.5 金属有机骨架材料 |
1.6 碳量子点简介 |
1.7 本论文的设计思想 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验药品 |
2.2 实验所用仪器及测试方法 |
2.2.1 X射线衍射(XRD) |
2.2.2 傅里叶变换红外光谱(FTIR) |
2.2.3 热失重分析(TGA) |
2.2.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.2.5 紫外可见光谱(UV-vis) |
2.2.6 核磁共振能谱(NMR) |
2.2.7 接触角测试(CA) |
2.2.8 透射电子显微镜测试(TEM) |
2.2.9 场发射扫描电子显微镜测试(FESEM) |
2.2.10 孔隙率(ε)及平均孔径(r_m)的测定 |
2.3 超滤循环实验 |
第3章 聚醚砜/碳量子点接枝金属有机骨架的复合超滤膜的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 纳米粒子的合成与制备 |
3.2.1 UiO-66-NH_2的合成 |
3.2.2 碳量子点的制备 |
3.2.3 复合纳米粒子的制备 |
3.3 超滤膜的制备 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 纳米粒子的表征 |
3.4.2 超滤膜的性能研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 磺化聚醚砜/聚乙烯亚胺包覆金属有机骨架复合超滤膜的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 纳米粒子的合成与制备 |
4.2.1 UiO-66 的合成 |
4.2.2 聚乙烯亚胺修饰的金属有机骨架的制备 |
4.3 磺化聚醚砜的制备 |
4.4 超滤膜的制备 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 纳米粒子的表征 |
4.5.2 聚合物的结构表征 |
4.5.3 超滤膜的性能研究 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(3)聚芳醚砜/羟基磷灰石纳米管复合超滤膜的制备及性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 膜分离技术 |
1.2.1 分离膜的定义 |
1.2.2 分离膜的发展历程 |
1.3 超滤分离技术 |
1.3.1 超滤技术简介 |
1.3.2 超滤膜的制备方法 |
1.3.3 超滤膜的主要性能 |
1.4 聚芳醚砜材料简介 |
1.5 超滤膜的改性研究现状 |
1.5.1 聚合物本体改性法 |
1.5.2 共混改性法 |
1.5.3 表面修饰法 |
1.6 本论文设计思想 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料与试剂 |
2.2 实验仪器与测试方法 |
2.2.1 傅里叶变换红外光谱测试(FTIR) |
2.2.2 核磁共振波谱测试(NMR) |
2.2.3 热失重分析(TGA) |
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
2.2.5 透射电子显微镜(TEM)测试 |
2.2.6 粉末X射线衍射(XRD) |
2.2.7 比表面积分析(BET) |
2.2.8 接触角测试(CA) |
2.2.9 扫面电子显微镜测试(SEM) |
2.2.10 原子力显微镜测试(AFM) |
2.2.11 紫外可见光谱测试(UV-vis) |
2.2.12 超滤膜孔隙率、整体平均孔径的测定 |
2.2.13 分子量截留(MWCO)和孔径分布测定 |
2.3 超滤循环实验 |
第三章 聚醚砜/牛磺酸接枝聚多巴胺包覆羟基磷灰石纳米管复合超滤膜的制备 |
3.1 引言 |
3.2 合成与制备 |
3.2.1 羟基磷灰石纳米管的合成 |
3.2.2 PDA修饰羟基磷灰石纳米管的制备 |
3.2.3 牛磺酸二次接枝修饰羟基磷灰石纳米管的制备 |
3.2.4 PES/HANTs-DA-TA复合超滤膜的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 羟基磷灰石纳米管的表征 |
3.3.2 PES/HANTs-DA-TA复合超滤膜的表征 |
3.3.3 PES/HANTs-DA-TA复合超滤膜的性能研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 聚醚砜/海藻酸钠修饰羟基磷灰石纳米管复合超滤膜的制备 |
4.1 引言 |
4.2 合成与制备 |
4.2.1 海藻酸钠修饰羟基磷灰石纳米管的制备 |
4.2.2 PES/HANTs-SA复合超滤膜的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 HANTs-SA的表征 |
4.3.2 PES/HANTs-SA复合超滤膜的表征 |
4.3.3 PES/HANTs-SA复合超滤膜的性能研究 |
4.4 本章小节 |
第五章 含羧基聚芳醚砜/聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积修饰的羟基磷灰石纳米管复合超滤膜的制备 |
5.1 引言 |
5.2 合成与制备 |
5.2.1 含羧基聚芳醚砜的合成 |
5.2.2 PDA/PEI共沉积修饰的羟基磷灰石纳米管的制备 |
5.2.3 PSF-COOH-30%/HANTs@PDA/PEI复合超滤膜的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 含羧基聚芳醚砜(PSF-COOH-30%)的化学结构 |
5.3.2 HANTs@PDA/PEI的表征 |
5.3.3 PSF-COOH-30%/HANTs@PDA/PEI复合超滤膜的表征 |
5.3.4 PSF-COOH-30%/HANTs@PDA/PEI复合超滤膜的性能研究 |
5.4 本章小节 |
第六章 含两性离子聚芳醚砜/两性离子聚乙烯亚胺修饰的羟基磷灰石纳米管复合超滤膜的制备 |
6.1 引言 |
6.2 合成与制备 |
6.2.1 含叔胺基团的聚芳醚砜(PSF-TA-30%)的合成 |
6.2.2 两性离子聚乙烯亚胺(ZPEI)的合成 |
6.2.3 两性离子聚乙烯亚胺修饰的羟基磷灰石纳米管的制备 |
6.2.4 复合膜的制备 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 含叔胺基团的聚芳醚砜(PSF-TA-30%)的化学结构 |
6.3.2 HANTs@TA-ZPEI的表征 |
6.3.3 复合超滤膜的表征 |
6.3.4 复合超滤膜的性能研究 |
6.4 本章小节 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
攻读博士学位期间的科研成果 |
致谢 |
(4)RTIPS法制备聚醚砜膜及其对自来水厂不同工艺水的过滤性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 膜分离技术介绍 |
1.1.1 膜分离技术发展历程 |
1.1.2 膜的分类 |
1.2 膜的制备方法 |
1.2.1 烧结法 |
1.2.2 拉伸成孔法 |
1.2.3 径迹蚀刻法 |
1.2.4 相转化法 |
1.3 膜材料 |
1.4 致相分离法 |
1.4.1 非溶剂致相分离法(NIPS) |
1.4.2 热致相分离法(TIPS) |
1.4.3 逆向热致相分离法(RTIPS) |
1.5 膜污染与膜改性 |
1.5.1 膜污染 |
1.5.2 膜的亲水性改性 |
1.6 本课题的意义和研究内容 |
第二章 RTIPS法制备PES/溶剂/非溶剂体系膜性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料和试剂 |
2.2.2 实验设备和仪器 |
2.2.3 铸膜液的制备 |
2.2.4 聚醚砜平板膜的制备 |
2.2.5 铸膜液的表征 |
2.2.6 聚醚砜平板膜的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 铸膜液的浊点变化 |
2.3.3 膜结构 |
2.3.4 渗透性能 |
2.3.5 机械性能 |
2.3.6 孔径和孔隙率 |
2.3.7 膜的接触角 |
2.3.8 平板膜的应用性能 |
2.4 本章总结 |
第三章 PES中空纤维膜的制备与膜性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料和药品 |
3.2.2 实验设备和仪器 |
3.2.3 铸膜液的制备 |
3.2.4 PES中空纤维膜的制备 |
3.2.5 PES中空纤维膜的表征 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 膜结构 |
3.3.2 EDS |
3.3.3 中空纤维膜内外径 |
3.3.4 渗透性能 |
3.3.5 抗污染性能 |
3.3.6 应用性能 |
3.4 本章总结 |
第四章 PES多孔中空纤维膜的制备与性能表征 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料和药品 |
4.2.2 实验设备和仪器 |
4.2.3 铸膜液的制备 |
4.2.4 PES多孔中空纤维膜的制备 |
4.2.5 PES中空纤维膜的表征 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 膜结构 |
4.3.2 膜的应用性能 |
4.4 本章总结 |
第五章 结论和展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)基于三氧化硫合成磺化聚合物及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 磺化反应 |
1.2 磺化剂分类 |
1.2.1 SO_3 |
1.2.2 浓硫酸和发烟硫酸 |
1.2.3 氯磺酸 |
1.2.4 氨基磺酸 |
1.2.5 其他 |
1.3 磺化聚合物的应用 |
1.3.1 磺化聚合物作为催化剂方面的应用 |
1.3.2 磺化聚合物作为膜材料方面的应用 |
1.4 磺化聚合物催化乙酸甘油酯的合成 |
1.5 SPES的合成与应用 |
1.5.1 PES简介 |
1.5.2 PES的磺化改性 |
1.5.4 SPES的应用 |
1.6 研究意义与内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 SPSSF催化合成乙酸甘油酯 |
2.1 本章研究内容 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 乙酸甘油酯的制备 |
2.2.4 产物分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 气相色谱分析 |
2.3.2 甘油的标准曲线 |
2.3.3 催化剂用量对反应的影响 |
2.3.4 反应温度对反应的影响 |
2.3.5 甘油与乙酸的摩尔比对反应的影响 |
2.3.6 反应时间对反应的影响 |
2.3.7 工艺优化 |
2.3.8 SPSSF的重复使用性能 |
2.3.9 与他人工作比较 |
2.3.10 动力学研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 SPES合成及其性能研究 |
3.1 本章研究内容 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验设备 |
3.2.3 SPES的制备 |
3.2.4 IEC值测试 |
3.2.5 DS测试 |
3.2.6 红外光谱分析 |
3.2.7 核磁共振氢谱 |
3.2.8 热重分析 |
3.2.9 溶解性能测试 |
3.2.10 超滤膜的制备 |
3.2.11 X射线光电子能谱 |
3.2.12 水接触角测试 |
3.2.13 扫描电子显微镜分析 |
3.2.14 原子力显微镜分析 |
3.2.15 超滤膜的分离性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 FI-IR表征 |
3.3.2 核磁表征 |
3.3.3 热稳定性分析 |
3.3.4 溶剂的选择 |
3.3.5 SO_3/PES质量比对IEC值及DS的影响 |
3.3.6 反应温度对IEC值及DS的影响 |
3.3.7 反应时间对IEC值及DS的影响 |
3.3.8 后处理工艺 |
3.3.9 溶解性能分析 |
3.3.10 表面化学组分分析 |
3.3.11 亲水性分析 |
3.3.12 表面和断面形貌 |
3.3.13 纯水和截留测试 |
3.4 本章小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
中英文名词对照及缩写 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(6)PES/SPSf/SPES共混膜结构调控与染料分离机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 染料行业现状 |
1.1.2 染料废水处理方法 |
1.2 纳滤膜简介 |
1.2.1 纳滤膜概述 |
1.2.2 纳滤膜材料 |
1.2.3 纳滤膜制备方法 |
1.2.4 纳滤膜分离机理 |
1.3 纳滤技术在染料废水处理领域的研究进展 |
1.3.1 纳滤膜在染料废水领域的应用 |
1.4 研究目的和研究内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 PES/SPSf/SPES疏松纳滤膜制备及其性能研究 |
2.1 本章内容 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品及仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 SPES表征 |
2.3.2 共混膜相容性 |
2.3.3 铸膜液体系粘度 |
2.3.4 铸膜液拉曼光谱 |
2.3.5 铸膜液中SPES添加量对膜结构的影响 |
2.3.6 铸膜液中SPES添加量对膜性能的影响 |
2.3.7 膜孔径测试及表面性能测试 |
2.3.8 共混膜抗污染性能 |
2.3.9 运行稳定性 |
2.3.10 染料沉积测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 PES/SPSf/SPES疏松纳滤膜染料分离机理 |
3.1 本章内容 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品及仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同分子量PEG截留 |
3.3.2 染料截留 |
3.3.3 PEG与染料截留率对比分析 |
3.3.4 膜表面电荷对染料截留的影响 |
3.3.5 膜性能对比 |
3.4 本章小结 |
第四章 PES/SPSf/SPES疏松纳滤膜处理染料废水 |
4.1 本章内容 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品及仪器 |
4.2.2 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 分散染料和活性染料截留 |
4.3.2 混合染料的截留 |
4.3.3 实际染料废水处理 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论及下一步建议 |
5.1 结论 |
5.2 下一步研究建议 |
参考文献 |
发表论文及参与科研项目 |
一、 在校期间发表论文以及专利 |
二、 参加科研项目 |
致谢 |
(7)含银高分子膜材料的应用及研究进展(论文提纲范文)
1 含银高分子膜材料的应用 |
1.1 含单质银高分子膜材料的应用 |
1.1.1 改性杀菌消毒膜材料 |
1.1.2 制备新型薄膜包装材料 |
1.2 含银离子高分子膜材料的应用 |
1.2.1 吸附去除溴离子 |
1.2.2 吸附提取碘 |
2 含银高分子膜材料的改性方法 |
2.1 相转化法 |
2.2 共混法 |
2.3 原位合成法 |
2.4 离子交换法 |
2.5 界面聚合法 |
3 膜材料添加银后改良的性能 |
3.1 含银高分子膜材料的抑菌作用 |
3.2 含银高分子膜的抗污染性能 |
3.3 银可以提高高分子膜的水通量 |
4 总结 |
(8)聚醚砜膜的亲水改性及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 膜分离技术概述 |
1.2.1 膜和膜分离技术的分类 |
1.2.2 膜分离技术在国内外的发展 |
1.3 膜材料的分类 |
1.4 聚醚砜类(PES)膜的亲水改性 |
1.4.1 膜的表面改性 |
1.4.2 膜的本体改性 |
1.5 论文研究总体思路及主要研究内容 |
1.5.1 论文研究总体思路 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.5.3 本论文的研究技术路线 |
2 实验部分 |
2.1 实验原料与试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 表征与测试 |
3 磺化聚芳醚砜均质膜的制备及其处理含酚废水的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品及仪器 |
3.2.2 磺化聚芳醚砜(SPAES)聚合物的制备 |
3.2.3 磺化聚芳醚砜平板膜的制备 |
3.2.4 SPAES及平板膜的表征及测试 |
3.2.5 蛋白质吸附实验 |
3.2.6 过滤实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 SPAES聚合物的合成及膜的制备 |
3.3.2 SPAES膜的形貌表征 |
3.3.3 SPAES膜的表面亲水性及蛋白吸附性能 |
3.3.4 SPAES膜的分离性能 |
3.4 本章小结 |
4 PES/SPAES/nCu共混超滤膜的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 纳米铜粒子的制备 |
4.2.3 磺化聚芳醚砜聚合物的合成 |
4.2.4 PES/SPASE/nCu共混超滤膜的制备 |
4.2.5 纳米铜粒子及磺化聚芳醚砜聚合物的表征 |
4.2.6 PES/SPAES/nCu杂化超滤膜的形貌及物化性质表征 |
4.2.7 超滤膜的过滤性能及抗污染性能测试 |
4.2.8 膜抗菌性测试 |
4.2.9 铜纳米粒子的流失 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 SPAES聚合物和纳米铜粒子的表征 |
4.3.2 PES/SPAES/nCu共混超滤膜的形貌及亲水性 |
4.3.3 PES/SPAES/nCu共混超滤膜的过滤性能及抗污染性能 |
4.3.4 PES/SPAES/nCu共混超滤膜的抗菌性能 |
4.3.5 纳米铜粒子的稳定性 |
4.4 本章小结 |
5.PES/SCNO共混超滤膜的制备及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料与试剂 |
5.2.2 磺化纳米洋葱碳(SCNO)的制备 |
5.2.3 PES/SCNO共混超滤膜的制备 |
5.2.4 纳米颗粒的表征方法 |
5.2.5 PES/SCNO共混超滤膜的表征方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 SCNO粒子的制备及表征 |
5.3.2 PES/SCNO共混超滤膜结构及特性表征 |
5.3.3 PES/SCNO共混超滤膜的过滤性能及抗污染性能 |
5.4 本章小结 |
6 结论、创新点、建议和展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 建议和展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 Ⅰ 亲水性低压反渗透膜对含酚废水的处理研究 |
附录 Ⅱ |
附录 Ⅲ 缩略词、专业术语及化合物结构表 |
(9)高性能聚醚砜超滤膜的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 膜与膜分离技术 |
1.1.1 膜的定义及分类 |
1.1.2 膜分离的技术特点 |
1.2 超滤膜分离技术 |
1.2.1 超滤膜 |
1.2.2 超滤膜分离原理 |
1.2.3 超滤膜材料 |
1.3 超滤膜的制备方法 |
1.3.1 相转化 |
1.3.2 拉伸法 |
1.4 超滤膜的改性方法 |
1.4.1 表面改性 |
1.4.2 本体改性 |
1.4.3 共混技术 |
1.5 凝固浴组成对超滤膜成膜的影响 |
1.6 选题意义和研究内容 |
1.6.1 选题意义 |
1.6.2 主要研究内容 |
第二章 普鲁士蓝(PB)对聚醚砜膜结构与性能的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验仪器与材料 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 实验材料 |
2.3 普鲁士蓝(PB)纳米粒子的制备 |
2.4 普鲁士蓝(PB)纳米粒子的表征 |
2.4.1 傅里叶红外光谱(FTIR)分析测试 |
2.4.2 X射线衍射光谱(XRD)分析测试 |
2.4.3 扫描电子显微镜(SEM)分析测试 |
2.5 添加普鲁士蓝后的聚醚砜超滤膜(PB/PES)的制备 |
2.6 PB/PES膜的结构与性能表征 |
2.6.1 傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析测试 |
2.6.2 X射线衍射光谱(XRD)测试 |
2.6.3 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
2.6.4 原子力显微镜(AFM)测试 |
2.6.5 孔隙率与平均孔半径的计算 |
2.6.6 机械强度测试 |
2.6.7 Zeta电位测试 |
2.6.8 渗透性能分析测试 |
2.6.9 防污性能分析测试 |
2.7 结果与讨论 |
2.7.1 PB纳米粒子的特征分析 |
2.7.2 PB/PES膜的ATR-FTIR分析 |
2.7.3 PB/PES膜的XRD分析 |
2.7.4 PB/PES膜的热重(TGA)分析 |
2.7.5 PB/PES膜的形貌分析 |
2.7.6 PB/PES膜的孔隙率与平均孔半径计算分析 |
2.7.7 PB/PES膜的机械强度分析 |
2.7.8 PB/PES膜的AFM分析 |
2.7.9 PB/PES膜的表面电荷分析 |
2.7.10 PB/PES膜的通量与渗透性能分析 |
2.7.11 PB/PES膜的防污性能分析 |
2.7.12 PB/PES膜的持久性实验分析 |
2.8 本章小结 |
第三章 亲水化改性普鲁士蓝(CPB)对聚醚砜膜结构与性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验仪器与材料 |
3.2.1 实验仪器 |
3.2.2 实验材料 |
3.3 亲水化改性普鲁士蓝(CPB)纳米粒子的制备 |
3.4 亲水化改性普鲁士蓝(CPB)纳米粒子的表征 |
3.4.1 傅里叶红外光谱(FTIR)分析测试 |
3.4.2 X射线衍射光谱(XRD)分析测试 |
3.4.3 扫描电子显微镜(SEM)分析测试 |
3.5 添加亲水性普鲁士蓝的聚醚砜超滤膜(CPB/PES)的制备 |
3.6 CPB/PES膜的结构与性能表征 |
3.6.1 傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析测试 |
3.6.2 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
3.6.3 孔隙率与平均孔半径的计算 |
3.6.4 接触角测量 |
3.6.5 渗透性能分析测试 |
3.6.6 防污性能分析测试 |
3.7 结果与讨论 |
3.7.1 亲水性普鲁士蓝(CPB)纳米粒子的特征分析 |
3.7.2 CPB/PES膜的ATR-FTIR分析 |
3.7.3 CPB/PES膜的形貌分析 |
3.7.4 CPB/PES膜的孔隙率与平均孔半径计算分析 |
3.7.5 CPB/PES膜的接触角分析 |
3.7.6 CPB/PES膜的通量与渗透性能分析 |
3.7.7 CPB/PES膜的防污性能分析 |
3.7.8 CPB/PES膜的持久性实验分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 不同凝固浴对聚醚砜超滤膜结构与性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验仪器与材料 |
4.2.1 实验仪器 |
4.2.2 实验材料 |
4.3 不同凝固浴组成下聚醚砜超滤膜的制备 |
4.4 不同凝固浴组成下聚醚砜超滤膜的结构与性能表征 |
4.4.1 傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析测试 |
4.4.2 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
4.4.3 孔隙率与平均孔半径的计算 |
4.4.4 接触角测量 |
4.4.5 渗透性能分析测试 |
4.4.6 防污性能分析测试 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 膜的ATR-FTIR分析 |
4.5.2 膜的形貌分析 |
4.5.3 膜的孔隙率与平均孔半径计算分析 |
4.5.4 膜的接触角分析 |
4.5.5 膜的通量与渗透性能分析 |
4.5.6 膜的防污性能分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 论文总结 |
5.2 未来工作的展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
1.发表的学术论文 |
2.取得的相关科研成果 |
致谢 |
(10)超细磺化聚醚砜纳米纤维膜的制备及其过滤性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 污水处理的方法 |
1.2.1 物理-化学法 |
1.2.1.1 混凝 |
1.2.1.2 活性炭吸附 |
1.2.2 高级氧化法 |
1.2.3 生物法 |
1.2.4 膜法 |
1.2.4.1 微滤膜 |
1.2.4.2 超滤膜 |
1.2.4.3 纳滤膜 |
1.2.4.4 反渗透膜 |
1.3 静电纺丝技术 |
1.3.1 静电纺丝装置及基本原理 |
1.3.2 静电纺丝的影响因素 |
1.3.2.1 纺丝液性质的影响 |
1.3.2.2 操作条件的影响 |
1.3.2.3 环境参数的影响 |
1.3.3 静电纺纳米纤维的特点 |
1.3.4 多功能静电纺纳米纤维的制备方法 |
1.3.3.1 本体改性 |
1.3.3.2 共混改性 |
1.3.3.3 表面改性 |
1.4 多功能纳米纤维膜在污水处理中的应用 |
1.4.1 过滤作用 |
1.4.2 吸附作用 |
1.4.2.1 吸附重金属 |
1.4.2.2 吸附染料 |
1.4.2.3 吸附细菌、病毒 |
1.4.2.4 吸附其它有机物 |
1.5 课题研究目标、内容及创新点 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 创新点 |
第二章 聚醚砜纳米纤维膜的制备与改性 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料和试剂 |
2.2.2 设备与仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.2.3.1 PES/PET纳米纤维膜的制备 |
2.2.3.2 PES/PET纳米纤维膜的改性 |
2.2.4 表征测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PES纳米纤维膜的微观形貌 |
2.3.2 表面改性PES纳米纤维膜 |
2.3.2.1 磺化前后PES纳米纤维膜表面形貌 |
2.3.2.2 磺化前后PES纳米纤维膜红外分析 |
2.3.2.3 磺化前后PES纳米纤维膜核磁分析 |
2.3.2.4 磺化前后PES纳米纤维膜元素分析 |
2.3.2.5 磺化前后PES纳米纤维膜热稳定性分析 |
2.3.3 反应时间对磺化度的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 超细聚醚砜纳米纤维的制备 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料和试剂 |
3.2.2 设备与仪器 |
3.2.3 实验方法 |
3.2.3.1 纺丝液的配置 |
3.2.3.2 静电纺丝过程 |
3.2.4 表征测试 |
3.2.4.1 膜形貌观察及纤维直径的测量 |
3.2.4.2 膜厚度及孔隙率 |
3.2.4.3 膜孔径测定 |
3.2.4.4 红外分析 |
3.2.4.5 水接触角测试 |
3.2.4.6 热重分析 |
3.2.4.7 拉伸试验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 纳米纤维膜的表面形貌 |
3.3.1.1 分子量的影响 |
3.3.1.2 磺化度的影响 |
3.3.1.3 浓度的影响 |
3.3.2 孔隙率及孔径大小 |
3.3.3 亲水性 |
3.3.4 热稳定性 |
3.3.5 拉伸性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 超细聚醚砜纳米纤维膜的过滤性能 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料和试剂 |
4.2.2 设备与仪器 |
4.2.3 实验方法 |
4.2.3.1 纳米颗粒的去除 |
4.2.3.2 静态吸附 |
4.2.3.3 动态吸附 |
4.2.4 表征测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 超细SPES纳米纤维膜的过滤性能 |
4.3.2 超细SPES纳米纤维膜的静态吸附 |
4.3.2.1 吸附量随吸附时间的变化 |
4.3.2.2 吸附动力学 |
4.3.2.3 吸附热力学 |
4.3.3 超细SPES纳米纤维膜的动态吸附 |
4.3.3.1 SPES膜对单组分污染物的动态吸附 |
4.3.3.2 SPES膜对多组分污染物的动态吸附 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
作者和导师简介 |
附件 |
四、磺化聚醚砜(SPES)/聚醚砜(PES)合金超滤膜的研究(论文参考文献)
- [1]磺酸盐型杂萘联苯共聚醚砜复合纳滤膜的研制[D]. 唐金金. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]金属有机骨架改性的聚芳醚砜超滤膜的制备及性能研究[D]. 冯瀚. 吉林大学, 2021(01)
- [3]聚芳醚砜/羟基磷灰石纳米管复合超滤膜的制备及性能研究[D]. 穆勇峰. 吉林大学, 2021(01)
- [4]RTIPS法制备聚醚砜膜及其对自来水厂不同工艺水的过滤性能研究[D]. 李康康. 上海师范大学, 2021(07)
- [5]基于三氧化硫合成磺化聚合物及性能研究[D]. 李雪扬. 天津工业大学, 2021
- [6]PES/SPSf/SPES共混膜结构调控与染料分离机制研究[D]. 刘晓伟. 天津工业大学, 2021(01)
- [7]含银高分子膜材料的应用及研究进展[J]. 管若伶,孙畅,卓先勤. 无机盐工业, 2021(06)
- [8]聚醚砜膜的亲水改性及其性能研究[D]. 张晶晶. 南京理工大学, 2020(01)
- [9]高性能聚醚砜超滤膜的制备及其性能研究[D]. 张帅. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [10]超细磺化聚醚砜纳米纤维膜的制备及其过滤性能研究[D]. 殷星. 北京化工大学, 2019(06)