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《天津大学》 2013年
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聚氯乙烯/氯化聚氯乙烯多孔膜的制备及改性研究

刘家桢  
【摘要】:聚氯乙烯(PVC)是一种具有诸多优点且经济易得的功能塑料,但其疏水性和不抗拉伸等弱点使得PVC改性后才能用于水处理膜的制备。经深度氯化后得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)温度耐受性以及机械强度都大大提升。本实验研究了两者的共混相容性、亲水改性方法。在此基础上研究开发了荷电膜、油水分离膜和结构稳定性的纳滤膜。 本论文的主要工作有如下几点: (1)首先验证了两种材料的相容性能,然后通过共混法制备了PVC/CPVC超滤膜。为了进一步提高膜的抗污染性能,本实验以聚乙二醇(PEG2000)和Pluronic F127为致孔剂和表面改性剂,通过表面偏析方法构建了亲水性膜表面。当CPVC含量升高时,PVC/CPVC共混膜的纯水通量明显升高而蛋白质截留变化不大。以F127为致孔剂制备的超滤膜具有优良的抗污染性能。 (2)以PVC/CPVC抗污染共混膜为基础,以乙二胺为胺化剂,在膜表面引入大量的氨基,构建荷正电的超滤膜用于低浓度染料废水的处理。氨基的存在与其活性受环境pH值影响明显,较低的pH值下可实现橙黄钠的迅速吸附,而在碱性条件下,橙黄钠可在短时间内从膜上脱附。循环实验证明其具有可重复利用性,该膜可用于处理低浓度橙黄钠溶液长达70min以上保持截留率为100%。 (3)以胺化膜为基础,在膜表面引入全氟辛酸基团,构建亲水—疏水表面,用于油水分离。该膜表面微环境使得水滴可在膜表面迅速铺展,形成水化层,而全氟辛酸基团可有效的降低油滴在膜表面的附着。氟化膜可在低压下处理油水乳化液,其通量恢复率在95%以上,通量衰减也仅为22.9%。 (4)受胺化膜和界面聚合法制备纳滤复合膜启发,以长链的胺处理膜表面并以之为基膜制备聚酰胺(PA)复合纳滤膜。该膜具有稳定的结构性能,活性层与基膜间有强有力的共价键,不易发生脱落,并且膜表面接触角可降低到12°左右。在乙醇中浸泡24h前后,其通量和盐截留没有明显变化。对硫酸钠的截留率始终保持在85%以上。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ325.3

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