聚氯乙烯共混膜为基膜的高性能复合正渗透膜的制备与表征

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hjy276756267
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
正渗透技术作为一种利用正渗透膜两侧渗透压差作为传质驱动力的新型膜分离技术,由于其操作过程可以在常压下进行不需要使用高水压等优点,已经成为膜分离领域的一个热点技术。复合型正渗透膜由于水渗透性好和pH适用范围广等原因成为成为最受研究者关注的一种正渗透膜。但是由于正渗透过程中会发生不可避免的内浓差极化现象,从而大大降低正渗透过程中膜两侧的有效渗透压差,降低膜的正渗透性能。而复合正渗透膜的基膜的结构与性质对正渗透过程中的内浓差极化程度起到关键性影响,因此对复正渗透合膜基膜的制备研究降低正渗透过程中的内浓差极化程度是目前正渗透膜制备领域的研究热点。本文采用聚氯乙烯(PVC)作为基础材料分别与五种亲水材料共混制备了共混膜作为复合正渗透膜的基膜,再以间苯二胺(MPD)作为水相单体和均苯三甲酰氯(TMC)作为油相单体使用界面聚合法制备活性层的方法制备出了复合正渗透膜。本文采用了三种商品化的亲水高分子材料(聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、磺化聚砜(SPSU)和醋酸丁酸纤维素(CAB))还成功合成了两种材料(纤维素氨基甲酸酯(CC)和季铵化聚苯醚(QPPO))分别与PVC共混用以制备复合膜的基膜。并且本文从每种亲水材料的共混比例的角度考察了这五种材料的加入量对复合膜的性质和正渗透性能进行了考察,实验结果显示这五种材料加入后复合膜的正渗透性能都得到了明显的提升,且得出PVB、SPSU、CAB、CC和QPPO这五种材料的最佳共混比例分别为30%、2.5%、20%、10%和40%(对应的复合膜编号分别为TFC-B-30、TFC-U-2.5、TFC-A-20、TFC-C-10和TFC-Q-40)。在使用1 mol/L NaCl溶液作为汲取液,去离子水作为供给液,分别在FO/PRO模式下进行正渗透性能测试时:复合膜的水通量分别从4.02/6.50 L?m-2?h-1提升至了29.37/49.85 L?m-2?h-1、25.53/48.37 L?m-2?h-1、23.58/44.52L?m-2?h-1、21.63/40.40 L?m-2?h-1和36.39/68.84 L?m-2?h-1;特征盐通量分别从0.558/0.614g?L-1下降至了0.109/0.098 g?L-1、0.101/0.093 g?L-1、0.193/0.172 g?L-1、0.110/0.099 g?L-1和0.081/0.079 g?L-1。实验结果显示这五种材料都能明显改善基膜和复合膜的性质和结构,从而使得复合膜的正渗透性能得到明显的提升。这主要是由于一方面亲水性材料加入后所制备出的基膜的孔隙率、平均孔径和亲水性都有了明显的提升,这样的结构改变是有利于促进正渗透过程中基膜中的液体和基膜外侧溶液发生传质交换效率,从而降低正渗透过程中的内浓差极化程度;另一方面由于基膜性质和结构的变化影响了界面聚合过程,导致复合膜的形态和交联度都发生了变化,使得活性层的纯水渗透性有了明显提升且盐截留率保持在合理范围内。以水通量和特征盐通量对以上五种最优比例的复合膜的正渗透性能进行横向比较,发现这五种材料的共混加入对复合膜的正渗透性能都有十分明显的改善,最终确定这五种最优共混比例的复合膜正渗透性能优异程度的排序依次为:TFC-Q-40>TFC-B-30>TFC-U-2.5>TFC-C-10>TFC-A-20。并且这五种正渗透膜相较于商品复合正渗透膜(HTI公司复合型正渗透膜)都展现出了更优异的正渗透性能。
其他文献
<正>对近期于我院行胃镜检查时发现的钩虫病1例分析如下。1病历摘要女,62岁。主诉间断上腹部疼痛2a余,疼痛症状多于空腹发作,进食可改善,无发热,无黑便,无贫血貌。查体:腹部
历史文化名镇是我国文化遗产的重要组成部分,全面准确地评价其价值特色是历史文化名镇保护规划的关键。目前有关名镇历史价值的评价主要以定性描述为主,缺乏较系统的分类量化
嗜肺军团菌可寄生于哺乳动物的巨噬细胞内,在宿主体内通过其特有的Dot/Icm分泌系统,分泌一系列效应蛋白,俘获宿主胞内的ER-Golgi(内质网-高尔基体)囊泡转运途径,形成可保护自
基于SCL理念的培训课程设计通过“理论梳理-观摩研讨-梳理提炼-共同提升-成果转换-成果评价”六个环节、 三大模块, 把培训权交还给教师, 培训形式回归教学本质,但在实际操作
熔融沉积成型技术(FDM)作为快速成型技术的一种,与传统加工技术相比具有加工成本低、制造工艺简单、制造过程柔性高、成型件结构的复杂程度高等明显优势,因此在制造业具有广泛应用。然而熔融沉积成型技术的成型质量和成型效率一直制约着这门技术的发展,本文研究熔融沉积成型中的温度和分层厚度对成型质量和效率的影响,探索提高质量和效率的方法,具有重要的理论意义和应用价值,具体工作如下:建立了熔融沉积成型过程的热分
双酚类物质作为一种环境内分泌干扰物,广泛存在于食品包装材料及环境介质中,对生态环境造成污染,也对人体健康产生一定危害。双酚残留是目前重要的食品安全问题,检测食品和环
将计算流体力学与有限元方法相结合,在定常流场分析的基础上,采用单向流固耦合的方法,对涡轮叶盘整体在设计工况下进行数值模拟,并按照斯贝发动机EGD-3应力标准对叶盘强度和
随着时代的发展,科学技术的发展日新月异,人们对于技术的要求越来越高,信息化测绘技术也不例外。文章在测绘工作过程的信息时代,对新的地理信息进行了详细的讨论和规定。为了
CT成像技术广泛应用于医学诊断、工业无损检测等领域。对于实际重建图像来说,可以借助图像的稀疏特性以及与待重建图像相关的先验信息来提高重建图像质量。X射线相位衬度成像
太阳的各种活动大多与太阳磁场有关,对太阳磁场的测量有助于研究日冕加热、耀斑触发、日冕物质抛射等现象的物理机制,从而实现对灾难性的空间天气进行预警。目前,对太阳磁场