改性聚乙烯醇復(fù)合膜的制備與性能研究_圖文

1、 大連理T大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文2.4PVA陶瓷復(fù)合膜實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與討論2.41掃描電鏡(SEM分析用掃描電鏡來(lái)觀察復(fù)合膜、基質(zhì)膜表面狀況。圖2.4(a,b分別是放大500倍的基質(zhì)膜的表面和放大100倍橫截面。圖2(a,b分別是放大2000倍的復(fù)合膜的表面和放大100倍的橫截面。 (a圖2.5復(fù)臺(tái)膜掃描電鏡Fig.2,5SEM images of composite membrane 大連理工大學(xué)碩十研究生學(xué)位論文由圖2.6可見(jiàn),在2kPa10kPa的壓力范圍內(nèi),隨著基質(zhì)膜過(guò)濾孔徑的增加,復(fù)合膜的清水過(guò)濾阻力逐漸減小,同時(shí)在MBR中上清液COD去除效果大致相同的情況下,復(fù)合膜的膜出水COD值隨基

2、質(zhì)膜過(guò)濾孔徑增加而升高。由此可見(jiàn),在基質(zhì)膜的外表面和內(nèi)表面交聯(lián)上的PVA水凝膠層會(huì)導(dǎo)致膜孔徑發(fā)生明顯的變化,因此基質(zhì)膜的孔徑對(duì)復(fù)合膜的性能有很大的影響。顯然具有較低的過(guò)濾阻力與較高的COD去除率的復(fù)合膜效果更好,可根據(jù)出水要求,選擇適合的基質(zhì)膜。24.3PVA濃度對(duì)復(fù)合膜制備的影響鑄膜液的PVA濃度對(duì)復(fù)合膜性能的研究是選用過(guò)濾平均孔徑為159m基質(zhì)膜作為基質(zhì)膜,PVA的質(zhì)量濃度從3wt%至010wt%變化,其它制備條件相同。PVA濃度對(duì)復(fù)合膜的清水過(guò)濾阻力及COD去除效果的影響見(jiàn)圖2.7所示。46PVA濃度(wt%一×一3wt%上清液十5wt%r清液一+一7wt%I。清液十10wt%

3、r清液+3wt%膜fI;水+5wt%膜m水+7wt%膜水*10wt%膜出水020406080lOO 120140時(shí)間(h圖2.7PVA濃度對(duì)復(fù)合膜性能的影響Fig.2.7Effect of PVA concentration、+,;,Lo 7654320如舳加如蚰如加0一一面E 人連理L大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文應(yīng),使得PVA分子通過(guò)化學(xué)鍵作用牢固地附著于基膜的上表面和孔內(nèi)表面上,交聯(lián)劑在這旱具有架橋作用。表面活性劑聚乙二醇分子上具有疏水基和親水基,也具有架橋作用,可以將親水性的聚合物和疏水性的基膜連接起來(lái)。原理如圖3.1所示。 幽3.1改性制各復(fù)臺(tái)膜原理圖Fig.3.1Principle ofm

4、odified preparation3.3.3制備路線改性聚乙烯醇非織造布復(fù)合膜的制備路線如圖3.2所示。 大連理:r大學(xué)碩十研究生學(xué)何論文 (a(b圖3.7來(lái)預(yù)處理復(fù)合膜掃描電鏡Fig.3.7SEM images ofnonpretreated composite membrane陳冰:改性聚乙烯醇復(fù)合膜的制備與性能研究 (a(I圖3.8預(yù)處理復(fù)合膜掃描電鏡Fig.3.8SEM images ofpretreated composite membrane從圖3.6可以看出,基膜的表面和橫截面纖維絲雜亂無(wú)章的交錯(cuò)著,能夠清晰地看見(jiàn)基膜孔徑的分布。在圖3.7中可以看到,沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)處理直接涂敷PVA的非織造布是可以看到PVA吸附在它的表面和側(cè)面,但是不均勻,不連續(xù)的水凝膠層。而在圖3.8中可以清楚地看到,在預(yù)處理過(guò)的基膜上涂敷PVA,在其表面和橫截面基本上形成了連續(xù)的,均勻的,致密的復(fù)合層。因此,從電鏡掃描的結(jié)果看,對(duì)基膜采用PEG預(yù)處理的效果較好。3.5.2改性條件對(duì)復(fù)合膜親水性的影響(1反射紅外光譜測(cè)試分析采用反射紅外光譜測(cè)試手段考察比較各種涂膜方法的涂膜效果。分別對(duì)基膜、未預(yù)處理直接用PVA溶液涂敷的復(fù)合膜以及經(jīng)過(guò)預(yù)處理并用PVA溶液涂覆的復(fù)合膜進(jìn)行反射紅外光譜測(cè)試,考察特殊官能團(tuán)的存在,這里對(duì)于PVA,主要考察.OH基團(tuán)的存在。有研究用聚乙二醇處理基膜提高親水性,因此