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文檔簡介

快速熱退火制備聚氯乙烯納濾膜及性能研究 1.1前言 1.2膜分離技術(shù) 1.3納濾膜概述 21.3.1納濾膜分離的定義及應(yīng)用 21.3.2納濾膜技術(shù)研究現(xiàn)狀 1.3.3納濾膜材料 31.4聚氯乙烯材料特性及改性研究 41.4.1聚氯乙烯材料特性 41.4.2聚氯乙烯膜的改性研究 41.5NIPS成膜過程及原理 41.5.1NIPS成膜過程 41.5.2NIPS成膜機(jī)理 51.6熱退火處理 6第2章課題提出、研究思路和內(nèi)容 62.1課題提出 62.2課題研究思路及內(nèi)容 6 73.1化學(xué)藥品及設(shè)備 73.1.1化學(xué)藥品 7 83.2共聚物PMD的制備 83.3納濾膜的制備及淬火條件的選擇 93.3.1PVC/PMD共混膜(Co膜)的制備 93.3.2C?膜的制備 93.3.3退火條件的篩選 3.4膜表面表征、孔徑及分布 3.4.1膜表面紅外表征 3.4.2膜表面形貌結(jié)構(gòu)表征 3.4.3膜表面親水性表征 3.4.4膜表面元素分析 3.4.5膜表面荷電特性表征 3.5鹽離子截留性能測定 第4章實驗結(jié)果與討論 4.1退火條件對膜性能的影響 4.1.1Co膜的性能測定 4.1.2C?膜的性能測定 4.2膜表面形貌及特性 4.2.1膜表面紅外分析 4.2.2膜表面結(jié)構(gòu) 4.2.3膜表面親水性 4.2.4膜表面元素分析 4.2.5膜表面荷電特性 4.3鹽離子截留性能分析 4.3.1壓力對Na+截留率的影響 4.3.2濃度對Na+截留率的影響 參考文獻(xiàn) 1使高鹽廢水的處理和資源化具有更廣闊的應(yīng)用前景,本實驗將PV膜(Co)。將Co膜浸入到淬火介質(zhì)正庚烷1,截留率為50.45%的最優(yōu)膜。第1章文獻(xiàn)綜述題最為嚴(yán)重,高鹽廢水污染就身列其中。水體中鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)>1%(>10g/L)的廢水1被定義為高鹽廢水,其主要來源有三個:(1)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生;(2)沿海地區(qū)直接使用海水產(chǎn)生;(3)在廢水循環(huán)利用過程中鹽積聚物處理法在廢水處理方面的應(yīng)用,另一方面會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影2對高鹽廢水中的多種高濃度組分(如無機(jī)鹽)進(jìn)行資源化回收,不僅可以減輕環(huán)境壓處理高鹽廢水主要有焚燒法、生物法、電解法、膜法等方式。其中,膜技術(shù)能廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域主要因其節(jié)能、無相變、設(shè)備緊湊、高效等特點(diǎn)。尤其納濾膜以其優(yōu)越的性能在高鹽廢水的處理及資源化中占得一席之地。在21世紀(jì),膜分離技術(shù)是新興起的分離提純技術(shù),其推動力主要包括化學(xué)位差和外界能量5兩部分。膜可以選擇性透過流體組分,是膜分離技術(shù)的核心所在。由于推動力和孔徑的不同,膜可分為微濾、超濾、納濾、反滲透以及電滲析五種,如下表1-1。微濾膜可用于水的預(yù)處理,截留細(xì)菌、大分子、懸浮物等;超濾介于微濾、納濾之間,可用于截留多數(shù)糖類、蛋白質(zhì)和乳膠等[6;納濾膜主要用于分離相對分子質(zhì)量在200至1000的高價離子、氨基酸、無機(jī)鹽等,其分離效果主要是電荷效應(yīng)和孔徑效應(yīng)共同作用的結(jié)果;反滲透膜主要透過溶劑水分子,可用于海水脫鹽、純水的制造等工藝,其分離主要通過滲透作用。分離原理孔徑截留推動力篩分壓力差(0-0.1Mpa)超濾(UF)篩分壓力差(0.1-1Mpa)納濾(NF)篩分壓力差(1-10Mpa)反滲透(RO)溶解擴(kuò)散鹽類溶質(zhì)壓力差(1-10Mpa)電滲析(ED)離子交換電解質(zhì)離子電化學(xué)勢1.3納濾膜概述納濾膜是一種納米級的新型分離膜,因其可排除>1nm的物質(zhì)而稱之為納濾,納濾與反滲透沒有明顯的界限。與反滲透膜和超濾膜相比,其截留性能介于兩者之間,3但滲透選擇性卻遠(yuǎn)高于反滲透膜,且操作壓力更低。對不同相對分子質(zhì)量和荷電的有機(jī)物,納濾膜可以對其進(jìn)行選擇性分離。它代表膜分離領(lǐng)域的最新研究成果,納濾膜分離技術(shù)是目前發(fā)達(dá)國家飲用凈水處理最常用的方法。納濾膜在大分子物質(zhì)的純化及濃縮方面有較好的應(yīng)用。如下:(1)水質(zhì)軟化。納濾膜對不同價態(tài)的離子具有選擇透過性,水質(zhì)的軟化主要利用了這一特點(diǎn)。膜軟化技術(shù)可以去除色度,濁度、硬度和有機(jī)物等,對比其他軟化工藝,其出水水質(zhì)有更為突出的優(yōu)勢。此外,從社會、經(jīng)濟(jì)效益兩方面來看,膜軟化具有節(jié)約占地面積、無污染、易操作等優(yōu)勢;(2)去除水中有機(jī)物。在飲用水處理方面,如去除三致物質(zhì)、脫色、去除天然有機(jī)物、揮發(fā)性有機(jī)物、合成有機(jī)物(農(nóng)藥),選用合適的納濾膜可以使得飲用水水質(zhì)達(dá)到更高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);(3)在管道直飲水中的應(yīng)用。合適的納濾膜能最大程度降低工程處理費(fèi)用,其應(yīng)用原理是可以透過部分離子(Na+、K+、Cl-等)和水分子,截留二價以上的離子和其他小顆粒物質(zhì)。1.3.2納濾膜技術(shù)研究現(xiàn)狀21世紀(jì),膜技術(shù)高速發(fā)展,與其相關(guān)的學(xué)術(shù)、技術(shù)團(tuán)體也相繼成立,極大程度上促進(jìn)了膜行業(yè)的發(fā)展,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也逐步規(guī)范。近50年來,膜分離技術(shù)在工業(yè)上有了大規(guī)模的應(yīng)用。20世紀(jì)30年代以來,大概每十年就會有一套較為成熟的膜分離技術(shù)在工業(yè)上展開使用。世界各國普遍重視膜分離技術(shù)本身所具有的優(yōu)越性能。資源短缺、生態(tài)惡化、能源緊張等一系列環(huán)境問題的出現(xiàn),使得膜技術(shù)被視為21世紀(jì)工業(yè)技術(shù)的核心之一,可以說掌握了膜技術(shù)就相當(dāng)于掌握了化學(xué)工業(yè)的明天。1980年以來,我國的膜技術(shù)開始投入應(yīng)用,新膜過程也在持續(xù)開發(fā)。這一時期的膜技術(shù)廣泛開發(fā)應(yīng)用于環(huán)保、醫(yī)藥、海水淡化、生物以及純水和超純水的制備等領(lǐng)域。膜的相關(guān)課題在開始出現(xiàn)在國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項目中。膜技術(shù)作為一個潛力巨大的新興行業(yè),為上市企業(yè)帶來顯著效益的同時也以更為蓬勃的激情挑戰(zhàn)著市場。當(dāng)前,膜分離技術(shù)還處于上升發(fā)展階段,改進(jìn)和完善已有的膜過程需要我們更多地投身于21世紀(jì)膜科學(xué)與技術(shù)的研究和開發(fā),不斷探索新過程,不斷發(fā)現(xiàn)新材料,不斷擴(kuò)充已有的應(yīng)用領(lǐng)域,讓膜技術(shù)有更大的發(fā)揮作用17。1.3.3納濾膜材料納濾膜的成膜材料與反滲透膜材料基本相同,是凈水元器件其中的一種?;腔?納濾技術(shù)對膜材料的要求有以下幾點(diǎn):(1)有高水通量和高鹽截留率;(2)耐1.4聚氯乙烯材料特性及改性研究聚氯乙烯(PVC)是氯乙烯單體(VCM)在過氧化物、偶氮化合物等引光、熱作用下按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理聚合而成的聚合物(圖1-1)。氯乙烯均聚物和二[8,價格低,廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。關(guān)助劑的種類和數(shù)目決定了所制備的PVC材料要求及性能。改性方法主要有表面活性改性、化學(xué)改性、共混改性、增強(qiáng)改性以及納米復(fù)合改性。對于PVC超濾膜,常制備大孔超濾膜,本實驗所用方法是非溶劑誘導(dǎo)相分離法(NIPS)[11,該5相分離、相轉(zhuǎn)化兩個成膜過程。其中相分離過程是通過一定的物理方法,使一定組成的均相聚合物溶液中的溶劑(鑄膜液)與非溶劑(凝固浴)發(fā)生雙擴(kuò)散,以改變聚合物溶液的熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài),即發(fā)生固-液或液-液相分離;而相轉(zhuǎn)化過程是分相后雙向擴(kuò)散依舊進(jìn)行,最終轉(zhuǎn)化成三維大分子網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)(即聚合物富相固化),聚合物貧相洗脫后形成孔狀結(jié)構(gòu),三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)構(gòu)成膜的主體。熱力學(xué)和動力學(xué)是影響非溶劑誘導(dǎo)相分離法制膜過程的兩大因素。從熱力學(xué)方面來看,(1)可以發(fā)現(xiàn)分相發(fā)生之際鑄膜液的類型;(2)也能解釋和預(yù)測膜結(jié)構(gòu)。Strathmann等[121第一次借助三角相圖表征鑄膜液,雙節(jié)線、旋節(jié)線、凝膠線、玻璃化線將相圖分為勻相區(qū)、分相區(qū)、凝膠區(qū)、玻璃化區(qū)。液液分相的主要特征是旋節(jié)線、雙節(jié)線的形成;玻璃化線和凝膠線的形成代表發(fā)生玻璃化分相和凝膠;雙節(jié)線與連接線交點(diǎn)為分相時貧富兩相的組成。從動力學(xué)方面來看,雙向擴(kuò)散的進(jìn)行以及鑄膜液與凝固浴間可能存在相互作用力是其形成的兩個原因。Reuvers等[13首次用光透射法來研究成膜機(jī)理和過程,提出61.6熱退火處理尼奧發(fā)現(xiàn)[21對于醋酸纖維素反滲透,當(dāng)其退火溫度達(dá)到90℃,其平均孔徑從0.86減第2章課題提出、研究思路和內(nèi)容2.2課題研究思路及內(nèi)容乙酯(PMD,實驗室自制)進(jìn)行共混改性,采用非溶劑誘導(dǎo)相分離法(NIPS)以N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)為有機(jī)溶劑,聚乙二醇(PEG)作致孔劑,制備出PVC/PMD括膜退火的介質(zhì)(水、熱空氣、正庚烷)退火溫度和時間。研究內(nèi)容如下:(1)Co膜的制備:將PVC與兩親共聚物PMD共混,DMAc作有機(jī)溶劑,PEG7作致孔劑,共混比為9:1,制備出足量的共混超濾膜,放入去離子水中備用。(2)C?膜的制備:用控制變量法,將Co膜在80℃的正庚烷中分別退火1min、2min、3min、5min得C?膜,選出最佳退火時間;將Co膜分別在70℃、75℃、80℃、85℃、90℃的正庚烷中退火2min得C?膜,選出最佳退火溫度;將Co膜分別在80℃的水、正庚烷和空氣中退火2min得C?膜,選出最佳退火介質(zhì)。測C?膜的水通量和VB12通量-截留來選出最佳PVC/PMD共混膜的退火條件。(3)膜結(jié)構(gòu)表征:用傅里葉紅外光譜儀(ATR-FTIR)來表征膜表面紅外;用掃X射線光電子能譜分析儀(XPS)來表征膜表面化學(xué)組成;用zeta電位來表征膜的荷電特性。第3章實驗部分本實驗所需藥品如表3-1所示表3-1化學(xué)藥品純度生產(chǎn)廠家聚氯乙烯化學(xué)純(C.P)阿拉丁試劑有限公司去離子水(HO)518自制氯化鈉(NaCl)分析純(A.R)國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司分析純(A.R)北京化工廠聚乙二醇(PEG)上海麥克林生化科技有限公司正庚烷(C?H16)分析純(A.R,98%)上海麥克林生化科技有限公司N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)分析純(A.R)國藥集團(tuán)化學(xué)實際有限公司甲基丙烯酸甲酯(MMA)化學(xué)純(C.P)上海麥克林生化科技有限公司甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)分析純(A.R,99%)上海麥克林生化科技有限公司83.1.2實驗儀器本實驗所需儀器如表3-2所示儀器名稱型號生產(chǎn)廠家分析天平紫外-可見分光光度計掃描電子顯微鏡(SEM)水接觸角儀高速離心機(jī)zata電位儀傅里葉變換紅外光光譜儀電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱IKA磁力攪拌器BWS-20梅特勒-托利多(上海)有限公司北京普析通用儀器有限責(zé)任公司荷蘭pHenom公司上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司上海安亭科學(xué)儀器廠北京瑞億斯鞏義市科華儀器設(shè)備有限公司美國ThermoFisher公司瑞士bruker公司日本實驗室自制上海(太倉)精宏實驗(儀器)設(shè)備有限公司金壇市杰瑞爾電器有限公司河南予華儀器設(shè)備有限公司上海一恒科學(xué)儀器有限公司取45mlDMAc作為溶劑,將親水單體與疏水單體按n(DMAEMA):n(MMA)=1:1.5的比例(其中親水單體4g,疏水單體6g)依次放于加入轉(zhuǎn)子的三口燒瓶中,將燒瓶固定到恒溫水浴鍋中(不加熱),打開攪拌,通入氮?dú)鈹嚢?0min(排出其中的空氣),為9防止液體飛濺,注意所通氮?dú)獾乃俣却笮?1-2個氣泡/秒)。通完氮?dú)夂螅焖偌尤胩崆胺Q量好的引發(fā)劑AIBN(AIBN為單體總量的1wt%,即0.1g)并迅速蓋上玻璃塞。恒溫水浴鍋設(shè)定加熱溫度為60℃。加熱12h,恒溫水浴鍋中的水位(水的液位要始終高于溶液的液位),防止水位過低對實驗造成誤差。12h后停止攪拌和加熱,充分洗滌所得物質(zhì)2-3次,后將產(chǎn)品放入60℃烘箱中烘干至質(zhì)量不變。3.3納濾膜的制備及淬火條件的選擇3.3.1PVC/PMD共混膜(Co膜)的制備1比例共混配置鑄膜液,組成如表3-3所示。移取有機(jī)溶液DMAc于100mL三口燒瓶中,后將三口燒瓶固定在60℃水浴鍋中攪拌(水的液位高于溶劑的液位),邊攪拌邊加入PVC,兩小時后依次加入PMD、PEG400和PEG20K,完全溶解后在恒溫60℃的水浴中攪拌8小時,得澄清鑄膜液。8h后,關(guān)閉攪拌,繼續(xù)在水浴加熱鍋浸沒30設(shè)置恒溫60℃,保溫30分鐘待用。將鑄膜液均勻平鋪在60℃的玻璃板上(不能有氣泡),用厚度為250μm的刮刀刮取鑄膜液,制備出平板膜,再將玻璃板迅速浸入盛有30℃水的恒溫水浴鍋中,浸沒5分鐘固化成膜,此膜為PVC/PMD共混超濾膜(Co膜)。用去離子水清洗膜表面,注意區(qū)分膜的正反面,將其保存在去離子水中待用。共混比例91將制備出的Co膜裁剪12張直徑8cm的圓片,制備不同縮孔條件下的C?膜。用試紙擦去膜表面水后,將Co膜取4張,分別在80℃的正庚烷中縮孔1min、2min、3min、5min;再取Co膜5張,分別在70℃、75℃、80℃、85℃、90℃的正庚烷中縮孔2min;最后取Co膜3張,分別在80℃中的水、正庚烷、空氣中縮孔2min。此12通過測定每張C?膜的水通量以及VB12通量-截留率來篩選出最佳退火條件,選及膜面積一定的條件下,通過膜的水質(zhì)量或體積,單位是Lm-2h1bar1。測試步驟如朝上,將去離子水注滿超濾杯,0.4Mpa壓力下,待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄每5分鐘流出的其中A為有效面積(15cm-2),△S為測試時間(h),△p為測試壓力(bar)。VB12通量-截留測定:用0.05g/L(0.1gVB12溶解在2000ml容量瓶中)的VB12溶液注滿超濾杯,0.4Mpa壓力下,待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄每5分鐘VB12流出的質(zhì)量三其中T為VB12的截留率,Li為濾液的吸光度,Lo為原液的吸光度。值以及峰值的強(qiáng)度、位置、形狀這些紅外光譜特征,了解膜表面組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)。后將其轉(zhuǎn)移到模具中壓片。打開軟件調(diào)試,穩(wěn)定后將成形步驟如下:在圓形電鏡臺上貼上導(dǎo)電雙面膠,將膜剪成邊長3mm的小正方形,順時<90°時,表現(xiàn)為疏水性,且角度越大,疏水性越強(qiáng)。臺并凍結(jié)圖像,采用五點(diǎn)法測試膜的動態(tài)接觸角數(shù)據(jù),每個樣品測3次,取平均值。親水主要用X射線能譜分析儀(XPS)來表征膜表面元素組成。實驗前先對膜進(jìn)行冷凍干燥,利用X射線激發(fā)樣品膜表面(探測深度約10nm),通過檢測膜表面逸出的貼在小物塊上,用純水潤洗至固體表面電動分析儀的pH呈電中性,以13.5鹽離子截留性能測定子濃度;再在超濾杯中注入濃度為0.005mol/L的鹽離子溶液,分別測試不同壓力 其中Ri為截留率,Cf為原液中的離子濃度,Cp為濾液中的離子濃度。第4章實驗結(jié)果與討論比例水通量/(LMH)VB12通量/(LMH)VB12截留Na+截留C?膜在不同退火介質(zhì)、退火溫度和退火時間下的通量-截留數(shù)據(jù)如圖4-1所示。介質(zhì),如圖4-1(a)。溫度升高使聚合物鏈熱運(yùn)動加快,使聚合物聚集體的自由體積退火時間為2min時,截留性能最好,如圖4-1(c)。所以,最佳退火條件即在80℃的正庚烷中縮孔2min。0水圖4-1(a)在80°C的不同縮孔介質(zhì)中縮孔2min水通量/(LMH)VB12通量/(LMH)—VB12截留/(%)0圖4-1(b)在不同溫度下的正庚烷中縮孔2min50.00%30.00%20.00%10.00%水通量/(LMH)VB12通量/(LMH)0圖4-1(c)在80°C正庚烷中縮孔不同時間4.2膜表面形貌及特性用傅里葉紅外光譜儀對膜表面進(jìn)行紅外表征。譜圖如圖4-5所示。從圖中可知膜Co在618.84cm-1處出現(xiàn)了C-Cl伸縮振動峰,C?在618.19cm-1出現(xiàn)了C-Cl伸縮振動峰,幾乎相同,后續(xù)膜Co、C?在964.96cm-1處出現(xiàn)了C-O伸縮峰,在1431.18cm-1處出現(xiàn)了C-H吸收峰,在1729.96cm-1處出現(xiàn)C=C特征吸收峰,在2916.13cm-1處出現(xiàn)了PVC的-(CH?)n(n>4)的特征吸收峰,而3422.45cm-1處較寬的峰對應(yīng)于O-H伸縮振動峰,表明共混添加劑PMD被成功保留在了膜中。掃描電子顯微鏡(SEM)表征了膜Co、C?的表面形貌(如圖4-2)。其中左側(cè)上、下分別為膜Co、膜C?的上表面結(jié)構(gòu);右側(cè)上、下分別為膜Co、膜C?的斷面結(jié)構(gòu)。放大50000倍觀察膜的上表面,可以明顯看到退火后膜表面更致密,機(jī)械強(qiáng)度更大,更具有實際應(yīng)用效果;將膜斷面結(jié)構(gòu)放大1600倍觀察,可以看到膜是由一層極薄的致密分離層和指狀孔組成,由于溫度上高使高分子鏈運(yùn)動,退火后膜的孔徑有所減小,滲透性能有所增強(qiáng)。4.2.3膜表面親水性水接觸角的大小表征了膜親水性的好壞。膜Co、C?的靜態(tài)接觸角如圖4-4(a)所示。讀圖4-4(b)知退火前膜Co的水接觸角為91.21°,大于90°,是疏水性膜,退火后膜C?的水接觸角變?yōu)?8.48°,小于90°,是親水性膜。表明熱退火可以提高膜的親水性能。4.2.4膜表面元素分析用X射線光電子能譜(XPS)分析退火前后膜表面化學(xué)組成,XPS具有很高的分辨率和精確度,用其繪出XPS能譜,來分析膜表面元素含量和組成。如圖4-6所示,由于沒有其他物質(zhì)引入,從膜Co、C1的XPS光譜可以看出,光譜之間沒有存在明顯的差異。而縮孔前在205eV處有S2p位移峰存在,縮孔后在206eV處有S2p位移峰存在,說明共聚物PMD存在于膜表面。峰的高低體現(xiàn)了元素含量的不同,對元素的峰面積進(jìn)行積分,得到膜表面各個元素所占百分比,如表4-2所示。從表中得出氧元素含量增加而氯元素含量降低,說明退火致使聚合物鏈運(yùn)動時,聚合物PMD中的親水單體DMAEMA隨著膜基質(zhì)中水的流失逐漸向膜表面移動,而疏水單體MMA向膜內(nèi)部移動。采用zeta電位分析膜表面的荷電特性,從圖4-3中可以看出膜Co表面呈荷正電性,這與大多氨基聚合物類似。退火后的膜C1表面呈荷負(fù)電性,表明退火處理使膜表面的負(fù)電荷有微小增強(qiáng)。4.3.1壓力對Na+截留率的影響測試了在不同壓力下,膜C1對Na+截留性能,如圖4-8所示。在1~4bar壓力范圍之內(nèi),膜C?對Na+截留率隨著壓力的增加逐漸增加后下降,其變化幅度不大。原因溶質(zhì)的表面力和對流力兩者決定了C?膜的分離性能。當(dāng)壓力增大時,膜有通量,但表面力不變,使曳力變大。低壓下,表面力較曳力大,溶劑的通量隨壓力增大而增導(dǎo)致截留率升高;高壓下,溶質(zhì)傳質(zhì)隨曳力增強(qiáng)而增強(qiáng),截留趨于穩(wěn)定。溶液透過膜主要包括對流、擴(kuò)散和電遷移三種對流過程。低壓下主要是擴(kuò)散過程起作用,存在濃度差且壓力增大時,會加速擴(kuò)散,截留率增大;高壓對對流和電遷移作用不大,Na+截留率變化也不大。4.3.2濃度對Na+截留率的影響C?膜對不同濃度Na+的截留性能如圖4-9所示。由圖可知,C?膜對Na+截留率隨著濃度的降低而升高。鹽離子的截留率受離子水化能I241的影響。Na+易水化,膜對離子的截留率隨離子水化能的增高而增高。第5章結(jié)論將兩親共聚物PMD與聚氯乙烯(PVC)以9:1的比例共混,以NIPS法制備PVCPMD共混超濾膜(Co),以熱退火法將膜Co制備出納濾膜(C?)。通過改變退火介質(zhì)、時間及溫度來提升膜(C?)的性能,用各種儀器方法來表征膜的性能及結(jié)構(gòu)。以Na+為例,在不同條件下進(jìn)行過濾實驗,測定膜截留鹽離子的能力,分析不同條件對Na+截留性能的影響。結(jié)論如下:(1)VB12通量-截留實驗發(fā)現(xiàn),在80°C正庚烷中退火2min制備出來的膜C?性能最好;掃描電鏡觀察膜表面發(fā)現(xiàn),膜Co、C?均由指狀孔和致密分離層組成,退火后膜的孔徑減小、表面分離層更薄且致密性更高;水接觸角儀測定發(fā)現(xiàn)經(jīng)過淬火處理膜的水接觸角由91.21°變?yōu)?8.48°,膜的親水性能得到改善。(2)zeta電位證明在進(jìn)行退火處理后,在pH1-12范圍內(nèi)膜Co、C1表面均帶負(fù)電,熱退火使膜表面負(fù)電荷有微小的增強(qiáng);膜表面紅外光譜表明膜表面具有-(CH?)n(n>4)特征吸收峰,共混添加劑PMD被成功保留在了膜中;XPS分析發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)氧元素含量增加而氯元素含量降低,證明加熱導(dǎo)致水流失致使親水單體DMAEMA向膜表面移動,疏水單體MMA向膜內(nèi)部移動。(3)對膜進(jìn)行不同條件下的Na+透過試驗發(fā)現(xiàn),Co膜對Na+截留率<1%;不同壓力下(0.1~0.4Mpa),C1膜對Na+的截留隨著壓力的升高而升高后有所下降,由于離子水化能的影響,C?對Na+截留率隨溶液濃度的減小而增大。[2]LefebvreO,MolettaR.Treatmentoforganicpollutionininduturereview[J].WaterResearch,2006,40(20):3671-3682.[4]TongT,ElimelechM.TheGlobalRiseofZeroLiquidDisc:Drivers,Technologies,andFutureDirections[J].Enviro[5]WengY.H.,WeiH.J.,etal.,SeparationofaceticacidfromxylosandPurificationTechnology,2009,67(1):95-102.[6]McHughAJ,MillerDC.Thedynamicsofdiffusionandgelgrowthdinducedphaseinversionofpolyethersulfone[J].JournalofMembraneScienc[8]王建紅,王強(qiáng),張智勇.聚氯乙烯改[9]A.E.Yildirim,N.D.Hilmioglu,STulbentci,Pervaporationsnemixturesbypoly(vinylchloride)membrane,Chem.Eng.Technol.2001,24:275-279.[11]S.Leob,S.Sourirajan,Seawaterdemineralizationbymeblications,1962.[12]StrathmannH,ScheibleP,BakerRW.[13]ReuversAJ,AvandenJW,SmoldersCA.Formationofmembcipitation:PartlamodeltodescribemasstransferduringimmersionprecipofMembraneScience,1987,34:45-65.[14]TsayCS,McHughAJ.Masstransfermodelingofasymmetrnversion[J].JournalofPolymerScience:PolymerPhysicsEdition,1990,28:1327-1365.[15]McHughAJ,TsayCS.DynamicsofthephaseinversionprocessrScience,1992,46:2011-2021.situmonitoringofpolysulfonemembraneformationviaimmersionpreciasonicthrough-transmissiontechnique[J].Desalinationandwatertreatmen[17]ZhouMY,etal.Poresizetailoringfromultrafiltrationtonanof

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