收藏本站
《天津大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

利用聚苯胺强化分离膜性能研究

赵颂  
【摘要】:膜分离技术是一门新型高效的分离、浓缩、提纯和净化技术。分离膜是膜技术的核心,开发高性能的膜对拓展膜技术应用至关重要。本文研究了利用聚苯胺(PANI)强化聚砜(PSf)超滤膜和聚乙烯胺(PVAm)气体分离膜性能。 利用浸没沉淀相转化法,以PANI纳米纤维和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂共混改性PSf超滤膜,分析并比较两种添加剂对成膜过程、膜结构和膜性能的影响。当添加剂含量小于0.5wt%时,PSf/PANI纳米复合膜的纯水通量明显高于PSf/PVP复合膜,对BSA的截留率都达到98%以上。相对PSf/PVP复合膜,PSf/PANI纳米复合膜在抗污染性能、机械性能和热稳定性能上具有明显优势。 利用原相聚合共混法制备PSf/PANI纳米复合超滤膜。在相转化成膜过程中,苯胺低聚体和聚苯胺纳米球均自发向界面处迁移,大部分苯胺低聚体溶出到凝固浴中,大部分聚苯胺纳米球存留在膜内。相对PSf膜,共混膜的表面亲水性得到改善,表面平均孔径和孔隙率有所增加,断面结构的指状孔具有良好的垂直贯通性。PSf/PANI纳米复合膜的纯水通量可达到纯聚砜膜的1.7~4.1倍,对BSA的截留率可达96%以上。此外,PSf/PANI纳米复合膜具有较高的通量恢复率。 以本征态聚苯胺(PANiEB)为添加剂制备PSf/PANiEB超滤膜。PSf/PANiEB膜在0.30MPa TMP下显示出良好的耐压密性,经过60分钟的预压,通量下降幅度均小于30%。在0.20MPa TMP下,PSf/PANiEB膜的纯水通量可达PSf膜的2.9倍,BSA的截留率在98%以上。BSA溶液超滤中,相比PSf膜,PSf/PANiEB膜具有更高的渗透通量和通量恢复率。采用分散聚合法合成易分散的PANI-PVP纳米复合材料,并以其为添加剂制备纳米复合超滤膜。PANI-PVP纳米复合材料在铸膜液中具有良好的分散性和稳定性。相对PSf膜,纳米复合膜的表面平均孔径和孔隙率得到明显增加,大空腔结构增多,孔道之间的贯通性增强,亲水性大幅改善。纳米复合膜的纯水通量为PSf膜的1.8~3.5倍,BSA的截留率保持在97%以上,BSA溶液超滤90分钟后的通量保留率在71%~80%,明显高于PSf膜。 以聚苯胺为添加剂制备PVAm-PANI/PSf气体分离膜。对于CO_2/N_2混合气体系(15vol%CO_2+85vol%N_2),聚苯胺的适量添加可以同时提高膜的CO_2渗透速率和CO_2/N_2分离因子。通过考察涂膜液中PANI与PVAm质量比及湿涂层厚度对膜性能的影响,获得适宜的制膜工艺参数。当湿涂层厚度为50μm,涂膜液中PANI与PVAm质量比为0.2时,PVAm-PANI/PSf复合膜在进料气压力为0.15、0.5和1.5MPa下,CO_2渗透速率分别为2034、951和161GPU,CO_2/N_2分离因子分别为159、102和49。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TB383.2;TQ028.8

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周海骏,黄美荣,李新贵,张炜;共轭聚合物膜的渗透汽化性能及应用[J];工程塑料应用;2003年04期
2 陈云华,林安,甘复兴;纳米颗粒的化学改性方法研究现状[J];中国表面工程;2005年02期
3 曹丰;李东旭;管自生;;导电高分子聚苯胺研究进展[J];材料导报;2007年08期
4 孙毅;钟发春;舒远杰;郝晓飞;刘勇;;聚苯胺的腐蚀防护机理及其在金属防腐中的应用[J];材料导报;2009年13期
5 王伟,沈辉;纳米Fe_3O_4颗粒改性详析[J];材料科学与工艺;2001年04期
6 景遐斌,王利祥,王献红,耿延候,王佛松;导电聚苯胺的合成、结构、性能和应用[J];高分子学报;2005年05期
7 罗正平,张秋禹,谢钢,吴旻,张军平;分散聚合研究[J];高分子通报;2002年05期
8 李昕;陈翠仙;李继定;;聚乙二醇对相转化成膜过程凝胶动力学的影响研究[J];功能材料;2008年03期
9 封伟,韦玮,吴洪才;聚合方法对聚苯胺导电性能的影响[J];功能材料;1999年03期
10 赵晓勇,曾一鸣,施艳荞,陈观文;相转化法制备超滤和微滤膜的孔结构控制[J];功能高分子学报;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 樊智锋;聚苯胺纳米纤维复合超滤膜制备研究[D];天津大学;2008年
2 王俊生;聚苯胺微/纳米结构的构建与表征[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王珲;基于聚乙烯吡咯烷酮分子的聚苯胺衍生物的合成与表征[D];国防科学技术大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐淑红;马春燕;戎静;奚旦立;;聚氯乙烯/热塑性聚氨酯中空纤维膜的研制及应用[J];工程塑料应用;2009年02期
2 王宗花;于海容;夏建飞;张菲菲;夏延致;李延辉;;基于纳米材料有机–无机复合超滤膜的研究进展[J];工程塑料应用;2012年01期
3 张忠平;硫化铜矿湿法冶金工艺综述[J];安徽化工;2002年05期
4 王陆珠;;某染料废水处理改造初探[J];安徽化工;2006年06期
5 周先汉;张安;曾庆梅;程丽梅;宋俊骅;李琪玲;;超临界CO_2杀灭芽孢工艺条件的优化[J];安徽农业科学;2010年17期
6 郑志;吕艳丽;;膜法沼气净化数学模型的建立与应用[J];安徽农业科学;2011年06期
7 王锐;刘彩霞;靳朝喜;;O_3预氧化处理微污染黄河水源水研究[J];安徽农业科学;2011年12期
8 范远景;余芳芳;张平;鲍庆刚;;超滤法分离枸杞多糖的工艺研究[J];安徽农业科学;2011年22期
9 赵成茂,董泉玉,扬从贵,程怡;用电渗析法分离牛磺酸与硫酸钠混合水溶液[J];氨基酸和生物资源;2004年01期
10 郭木桂;;杜鹃花3个品种比较解剖学研究[J];现代农业科技;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗伟锋;楼永通;褚红;叶海林;;膜分离技术在电镀清洁生产中的应用简介[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
2 孙文敏;;反渗透膜的化学清洗[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
3 徐寅初;吴礼光;项贤富;高从堦;;絮凝-膜法处理甲壳素生产废水的试验研究[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
4 李泽全;杜军;范兴;陶长元;;PTh/PVDF复合膜的原位合成及其气体渗透性的研究[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
5 刘燕;钱英;彭跃莲;刘淑秀;纪树兰;;纳米TiO_2/PVDF复合超滤膜的制备及性能研究[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
6 陈颖;关毅鹏;;聚烯烃中空纤维微孔膜及其应用研究与进展[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
7 高从堦;;膜分离技术与水资源再利用[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
8 唐娜;马敬环;王嘉宁;王海涛;鞠兴文;;热致相分离制膜条件对聚丙烯平板微孔膜结构的影响[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
9 周翀;王湛;张阳;;PVDF/CA共混微滤膜的研制[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
10 薛娟琴;王召启;李伟达;田宇红;;中空纤维膜吸收低质量浓度SO_2的特性[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李冀辉;以鳞片石墨为原料的多功能碳材料的制备与应用研究[D];河北大学;2009年
2 周爱;蘸粘式光纤液体分析技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 马准;磺化聚醚砜纳滤膜荷电机理的动电法分析及其截留性能预测[D];中国海洋大学;2010年
4 袁久刚;离子液体—蛋白酶处理对羊毛表面性能的影响[D];江南大学;2010年
5 陆军;喷雾药液在靶标植株上的沉积与润湿研究[D];江苏大学;2010年
6 晏水平;膜吸收和化学吸收分离CO_2特性的研究[D];浙江大学;2009年
7 金伟;钒氧化物纳米管的表面修饰与气敏特性研究[D];武汉理工大学;2010年
8 宋广磊;黑木耳多糖的分离制备及生物活性研究[D];浙江工商大学;2011年
9 张艳萍;贻贝蛋白中ACE抑制肽的制备及其构效关系研究[D];浙江工商大学;2011年
10 赵强;聚电解质络合物的可加工性及其功能材料的构建基础[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹星辉;不同结构水钠锰矿催化氧化对苯二酚腐殖化反应的特点[D];华中农业大学;2010年
2 黄江胜;改性茶叶对工业废水的吸附性能研究[D];安徽工程大学;2010年
3 齐天骄;铟锡氧化物纳米微粒表面修饰研究及其悬浮液的制备[D];中国工程物理研究院;2010年
4 王倩;疏水性SBA-15/PDMS杂化膜制备及分离乙醇/水的研究[D];山东科技大学;2010年
5 刘英;苯系物的新型吸收剂制备及性能研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘鸣;PTFE微孔膜物理亲水改性研究[D];浙江理工大学;2010年
7 徐蕙;CuO薄膜和Cu/TiO_x复合薄膜的制备与表征[D];浙江理工大学;2010年
8 张锐;水刺非织造材料工艺参数与其保湿性之间的关系研究[D];浙江理工大学;2010年
9 温昶;钧官瓷断代和不同时期刘家门窑钧瓷的研究[D];郑州大学;2010年
10 颜晓;缓控释肥养分释放率快速测定及在田间土壤中释放率的相关性研究[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡金华,王伟宁;新型氢氧化镁阻燃剂的应用研究[J];工程塑料应用;1990年04期
2 钱家盛,姚日生;纳米SiO_2表面聚合物接枝改性的研究[J];安徽化工;2000年06期
3 李燕,苏宜;纳米Z_rO_2超细粉的制备及表面改性[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1999年02期
4 王杨勇,张柏宇,王景平;本征型导电高分子电磁干扰屏蔽材料研究进展[J];兵器材料科学与工程;2004年03期
5 李宁,郑建邦,曹猛,封伟,刘效增,吴洪才;共轭聚合物聚苯胺三阶非线性的研究进展[J];半导体光电;2001年04期
6 金绪刚,黄承亚,龚克成;聚苯胺光学吸收及应用[J];半导体光电;1997年03期
7 章正熙,华幼卿,陈建峰,王玉红;纳米碳酸钙湿法表面改性的研究及其机理探讨[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年03期
8 刘立华,宋云华,陈建铭,郭奋;硬脂酸钠改性纳米氢氧化镁效果研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2004年03期
9 杜振霞,贾志谦,饶国瑛,陈建峰;纳米碳酸钙表面改性及在涂料中的应用研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年02期
10 黄美荣,李新贵,曾剑峰;聚苯胺纳米复合材料的特异性能及应用前景[J];玻璃钢/复合材料;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 苑同锁;导电聚合物的合成及其红外反射性能在节能材料中的应用[D];四川大学;2002年
2 周海晖;聚苯胺及其衍生物的电化学制备和应用研究[D];湖南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 信聪;用于电致变发射率器件工作电极的聚苯胺薄膜修饰电极的制备及性能研究[D];国防科学技术大学;2007年
2 姚萌;聚苯胺薄膜修饰电极及其电致变发射率器件的制备及性能研究[D];国防科学技术大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱淑飞;国家“九五”重点科技攻关计划“分离膜技术开发(96-A13)项目”通过国家科技部验收[J];水处理技术;2001年04期
2 翟羽伸;;可用温度调节透过速度的分离膜[J];精细与专用化学品;1988年03期
3 朱同荣;;日本第一套分离膜回收重整氢装置[J];石油炼制与化工;1987年04期
4 李淑英,王华,马力,张振邦;微孔阳极氧化铝膜的制备及膜的耐蚀性研究[J];表面技术;2000年04期
5 张丹霞,王保国,陈翠仙;等离子体技术在膜分离领域的应用[J];膜科学与技术;2002年04期
6 潘成强,钱君律,伍艳辉;无机/有机复合分离膜研究与应用进展[J];江苏化工;2003年04期
7 安树林,石波,肖长发,张宇峰;聚丙烯腈/聚氨酯熔纺—拉伸致孔分离膜共混结构的研究[J];天津工业大学学报;2004年04期
8 邹盛欧;;高性能的醇浓缩膜[J];精细与专用化学品;1987年10期
9 ;聚氯乙烯合金分离膜前景广阔[J];聚氯乙烯;2000年01期
10 杜中杰,张晨,励杭泉;浓乳液方法制备微孔结构分离膜(英语)[J];合成橡胶工业;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许晗;王为;;对离子对聚苯胺电聚合行为及电容行为的影响[A];2011年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2011年
2 徐小雨;王宇瀛;赵凌云;唐劲天;;医用磁性纳米复合膜的制备及对脑胶质瘤的疗效评价[A];中国仪器仪表学会医疗仪器分会2010两岸四地生物医学工程学术年会论文集[C];2010年
3 徐小雨;赵凌云;王宇瀛;阳兵;王晓文;高福平;张晓东;唐劲天;;医用磁性纳米复合膜的制备与表征[A];中国仪器仪表学会医疗仪器分会2010两岸四地生物医学工程学术年会论文集[C];2010年
4 王玉华;卢亚平;胡安慧;孙伟;焦奎;;对苯二酚在金-石墨烯纳米复合膜修饰离子液体电极上的电化学检测[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
5 方岩;王杰;贾玉莹;罗彬;康飞宇;智林杰;;石墨烯/炭纳米复合膜的透光率与导电性能研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
6 万梅香;李明;李军朝;;取向聚苯胺膜的结构研究[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
7 宋根萍;许华娟;郭荣;;在聚苯乙烯基体上制备聚苯胺疏水薄膜[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
8 苏青;陆云;;D-樟脑磺酸掺杂的聚苯胺薄膜在外电场下的原位UV/Vis以及Raman光谱研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
9 任鹏刚;黄华东;李忠明;;超高阻隔GO/PVA纳米复合膜的制备及性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
10 李华;谢凯;姚萌;盘毅;王珲;;聚苯胺薄膜的制备及其电致变发射率性能研究[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2009学术交流会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 危丽琼;分离膜企业踌躇满志忙扩能[N];中国化工报;2011年
2 记者 陈其珏;上市公司将享分离膜大发展“红利”[N];上海证券报;2011年
3 金雪华;纪念乙种分离膜制造技术启动50周年大会召开[N];中国冶金报;2010年
4 本报记者 张贤锋;分离膜:水处理环保先锋[N];中国高新技术产业导报;2001年
5 李晓岩;新工艺突破分离膜技术瓶颈[N];中国化工报;2002年
6 吴卓;分离膜——环保技术新星[N];人民日报;2001年
7 ;“分离膜高效连续化生产技术研究”项目通过验收[N];中国有色金属报;2003年
8 吴巧君;全国分离膜标准化技术委员会在津成立[N];天津日报;2008年
9 张国华;全国分离膜标准化技术委员会在天津成立[N];中国质量报;2008年
10 叶鼎铨;分离材料[N];中国建材报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵颂;利用聚苯胺强化分离膜性能研究[D];天津大学;2012年
2 邓俊英;聚苯胺微纳米结构的制备及其在防腐蚀技术中的应用研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
3 杨耀彬;多酸/半导体纳米复合膜的制备及其光电性能研究[D];东北师范大学;2011年
4 戈成岳;聚苯胺应用复合方法及其防腐蚀性能研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
5 赵小宇;改性碳纳米管/聚偏氟乙烯纳米复合膜的制备、表征及性能研究[D];东北师范大学;2012年
6 黄惠;导电聚苯胺和聚苯胺复合阳极材料的制备及电化学性能研究[D];昆明理工大学;2009年
7 陈丹;聚酰亚胺取向纳米复合膜的制备、结构与性能研究[D];复旦大学;2012年
8 赵娟;PANI-PVAm/PS纳米复合膜的制备及其CO_2/N_2渗透选择性能研究[D];天津大学;2012年
9 代正伟;聚丙烯分离膜的亲水化[D];浙江大学;2010年
10 周志斌;微/纳米结构聚苯胺的制备与表征[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王超;改性聚苯胺合成新工艺的研究[D];长春工业大学;2012年
2 郭艳艳;基于单壁碳纳米管/氧化还原大分子纳米复合膜的电流型葡萄糖生物传感器的研究[D];陕西师范大学;2011年
3 师杰;聚苯胺导静电防腐涂料的研究[D];西安工业大学;2011年
4 宋宝寅;纳米聚苯胺界面合成及其电磁屏蔽性能研究[D];太原科技大学;2011年
5 张峰;基于樟脑磺酸诱导手性聚苯胺的合成及其性能研究[D];重庆大学;2012年
6 赵爽;仿贝壳材料的制备及其力学性能[D];东北大学;2010年
7 许金泉;掺杂态聚苯胺的高电导率合成和性能研究[D];昆明理工大学;2009年
8 王福永;聚苯胺的硝化及硝基苯胺聚合物的制备[D];山东轻工业学院;2011年
9 高婷;二次掺杂聚苯胺的合成及其防腐性能的研究[D];中国海洋大学;2012年
10 孙伟晓;离子液体改性PVDF/TiO_2纳米复合膜的制备及表征[D];哈尔滨工业大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026