学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

纳米纤维基三醋酸纤维素（CTA）复合滤膜研究

作　者: 徐广明
导　师: 王雪芬
学　校: 东华大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 三醋酸纤维素静电纺复合纳滤膜复合超滤膜
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 123次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

静电纺丝技术是一种制备连续的、直径低至几纳米超细纤维的技术。其原理是：在注射器中的聚合物溶液或者熔体由于受到外加电场的作用,克服自身的表面张力,从喷丝针头喷出形成喷射细流,细流在喷射过程中溶剂蒸发或者熔体凝固最终在接收装置上形成超细纤维。静电纺丝纳米纤维膜具有孔隙率高,连通性好,孔径均匀等特点,非常适合作为复合滤膜的基膜。本文旨在分别通过垂溶法和溶胶-凝胶相转化法制备了基于聚丙烯腈(PAN)静电纺纳米纤维膜的三醋酸纤维素(CTA)复合膜纳滤膜和超滤膜。并就面向不同过滤标准的CTA复合纳滤膜和CTA复合超滤膜的制备方法和性能进行了深入的研究。本实验中均以静电纺PAN纳米纤维作为基膜,为了保证随后制得的CTA复合膜的分离性能,我们首先探讨的PAN的纺丝工艺,最终选择10wt%的PAN溶液进行静电纺丝。并对PAN基膜进行了热压预处理。经过压制处理得到纤维间孔径变小的表面平整光滑的基膜,以便下一步CTA功能分离层的制备。在垂溶法制备CTA复合纳滤膜的过程中,同样采用静电纺丝法在压制处理后的PAN超细纤维基膜上制备一层超薄的CTA功能分离皮层,并使用溶剂蒸汽对CTA皮层进行垂溶后处理。本研究探讨了CTA浓度与垂溶条件对膜性能的影响,确定较好的成膜条件。研究表明：(1)进行蒸汽垂溶的最佳时间为12min,采用扫描电子显微镜对复合纳滤膜的结构形态进行表征,结果表明一层致密的三醋酸纤维素成功地复合在聚丙烯腈米纤维基膜上。(2)对三醋酸纤维素复合纳滤膜的脱盐率、水通量等性能进行测试,结果表明当操作压力为0.7MPa时,对人造染料(1000mg/L)的截留率达到98.4%,滤液通量为44.1L/m2h,对MgSO4(1000mg/L)的截留率达到86.8%,滤液通量为58.6L/m2h,对于NaCl的截留率达到44.7%,滤液通量为71.3L/m2h。以静电纺PAN基膜作为支撑,在其上采用溶胶—凝胶相转化法制备了一层超薄的CTA功能分离层,以此制备CTA复合超滤膜。本研究探讨了凝固浴温度,CTA浓度,操作压力对CTA复合超滤膜的成膜性能以及过滤性能的影响。将制得的CTA复合超滤膜在油水乳液体系下进行超滤实验,发现随着凝固浴温度上升,超滤膜水通量下降,截留率上升。铸膜液中CTA浓度越大,复合膜中聚集体孔越少,导致水通量下降而截留率上升。其中,CTA浓度为10%的复合膜在0.4MPa操作压力下对油水乳液的截留率为99.1%,滤液通量为276.3L/m2h。

纳米纤维基三醋酸纤维素（CTA）复合滤膜研究

内容摘要

全文目录

相似论文