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《安徽师范大学》 2010年
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聚丙烯膜表面有机—无机杂化及其性能研究

李伟  
【摘要】:有机-无机杂化微孔膜具有优良的物化稳定性、较为完善的膜孔结构、较好的膜透过和分离性能以及良好的抗污染能力,成为近年来研究的热点之一。聚丙烯(PP)微孔膜具有化学稳定性好、耐热、耐酸碱、机械强度高、价格低廉等优点,因此受到人们的广泛关注和应用。但聚丙烯的强疏水性造成在分离过程中膜极易被污染,使分离能力下降,费用提高,对微孔膜进行亲水改性是解决膜污染的有效方法。通过可逆加成-裂解链转移(Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer,RAFT)方法和紫外光照进行的活性聚合,可以使聚丙烯(PP)微孔膜表面接枝亲水性物质,从而对聚丙烯(PP)微孔膜进行表面改性;同时,为了在污水处理中对有些有机降解和达到杀菌效果,在接枝丙烯酸的亲水改性PP膜上,进行有机无机杂化,组装纳米TiO_2,制备光催化膜反应器。 本论文旨在通过紫外光照和RAFT聚合方法使聚丙烯膜表面接枝亲水性物质,以及通过膜表面的有机无机杂化,改变聚丙烯膜的一些不足,扩大其应用范围。 本论文主要研究内容和结果如下: 1.选择二硫代酯苯甲酸苄酯作链转移试剂,通过可逆加成-断裂链转移(Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer, RAFT)的方法,在紫外辐射下对聚丙烯微孔膜(Polypropylene Microporous Membrane, PPMM)进行功能化改性。制备了PPMM-g-PHEMA-b-PNIPAAm膜,考察了辐射时间、链转移剂的浓度对光接枝反应影响,并用衰减全反射红外光谱(Attenuated total reflection - Fourier transform infrared spectroscopy, ATR/FI-IR),X-射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)进行了表征。通过ATR/FI-IR和XPS表明聚甲基丙烯酸二羟乙酯和聚N-异丙基丙烯酰胺都接枝到聚丙烯膜上。随辐射时间增加和转移剂浓度的下降接枝链长呈线性上升。加入0.1-0.02 mmol/L二硫代酯苯甲酸苄酯(BDTB)时,随辐射时间的增加接枝率呈线性上升,但是加了BDTB时相比没加BDTB时接枝率明显下降。PP-PHEMA作为活性基进一步接枝共聚N-异丙基丙烯酰胺形成PP-g-PHEMA-b-PNIPAAm嵌段聚合物。 2.膜表面通过RAFT法接枝有机物,然后通过有机-无机之间的相互作用,在膜表面形成一层无机层,进而达到防止污染的目的;首先在PP微孔膜接枝表面接枝丙烯酸(AAc),然后在膜表面通过配位作用,引入氧化钛纳米颗粒,在紫外光照下,其对一些有机物有降解的作用;研究表明,丙烯酸接枝率高的,其表面吸附氧化钛(TiO_2)能力越强;本实验用有机无机杂化膜降解25 mg/L苯酚,降解效果是有的,但不够明显。
【学位授予单位】:安徽师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.2

【参考文献】
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