摘要: 针对聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性及抗污染改性问题，本文将十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）改性后的凹凸棒土（Attapulgite , ATP）添加到铸膜液中，以提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性，同时还考察了改性凹凸棒土对膜分离性能的影响。实验结果表明：改性凹凸棒土的添加量不同，膜超滤所得的渗透通量不同，对牛血清蛋白溶液（BSA）的截留效果不同，膜的热稳定性、机械强度、接触角、修正污染指数等皆有差异。综合考虑，改性凹凸棒土质量浓度为4 %的膜性能最佳。80007

毕业论文关键词: 聚偏氟乙烯超滤膜，亲水性改性，分离性能

Abstract: Aiming at the issue of the hydrophilic property modification and the anti-pollution modification of PVDF ultrafiltration membranes, this topic used the casting solution added with CTAB-ATP (ATP modified by CTAB) to improve the hydrophilic property of PVDF ultrafiltration membranes。 The impact on the membrane separation performance was also contained。 Referring to the result of the experiment, ultrafiltration membranes' permeation flux as well as the effect of retention of bovine serum albumin solution (BSA), which have different concentration of modified ATP is not the same。 Membranes' thermal stability, mechanical strength, contact angle and the modified fouling index varies from each other。 To sum up, membranes whose concentration of modified ATP is 4 %, are of best property。

Keywords: PVDF ultrafiltration membrane, hydrophilic property modification, separation performance

目  录

1 绪论 3

1。1 膜与膜分离技术 3

1。2 改性凹凸棒土 5

1。3 本文的研究思路及内容 5

2 实验部分 5

2。1 实验仪器和试剂 5

2。2 实验方法 7

2。3 实验测试和分析方法 7

3 结果与讨论 10

3。1 热稳定性能的变化 10

3。2 机械性能的变化 11

3。3 分离性能及膜结构的变化 12

3。4 抗污染性能的变化 15

结论 16

参考文献 17

致谢 21

1 绪论

1。1 膜于膜分离技术

1。1。1 聚偏氟乙烯超滤膜及其特点

在一种流体相内或者两种流体相之间存在着一层薄薄的凝聚相，它将流体相分隔为互不相通的两部分，而且能使这两部分之间发生传质作用，一般把这种凝聚相叫做膜。从广义上来说，膜是两相之间的一个不连续区间，可以是固相、液相或者气相。超滤则是指一种膜透过法分离技术，可以对溶液进行浓缩、净化或者分离。它具备能耗低、分离装置简单、无相变、适用于多种特殊溶液体系的分离、传质速度快和分离效率高等优势[[[] 张春华, 杨峰, 刘则中。 PVDF超滤膜材料表面亲水性改性技术[J]。 材料保护, 2013, 46(2): 167-168。]-[[] 林汉阳。 聚偏氟乙烯膜的超疏水改性研究[J]。 膜科学与技术, 2010, 30(2): 39-44。]]。

常态下，聚偏氟乙烯(PVDF)为半结晶高聚物，结晶度约为60~80 %[[[] Rahimpour A, Jahanshahi M, Mollahosseini A, etc。 Structural and performance properties of UV-assisted TiO2 deposited nano-composite PVDF/SPES membranes[J]。 Desalination, 2012, 285(31): 31-38。]-[[] 李迟, 崔玉祥, 孙树林, 等。 PVDF/蒙脱土纳米复合材料的性能研究[J]。 塑料工业, 2015, 43(11): 85-88。]]。聚偏氟乙烯具有热稳定性好、机械强度大和耐化学腐蚀性等特点[[[] 孙丽, 邵银萍, 陈桂娥, 许振良。 聚偏氟乙烯膜表面亲水改性[J]。 上海应用技术学院学报, 2015, 15(1): 44-48。]]，普遍应用于微滤、超滤、膜蒸馏、渗透气化等膜种类[[[] 李倩, 许振良, 俞丽芸, 袁国林。 不同添加剂对聚偏氟乙烯膜结构和性能的影响[J]。 高分子材料科学与工程, 2010, 26(2): 80-83。]]。目前，非溶剂相转化法是PVDF膜常用的制备方法之一，添加剂是制膜过程中影响膜结构的重要因素。