資源描述:
《聚丙烯和聚丙烯腈微孔膜的表面親水改性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、河南師范大學碩士學位論文聚丙烯和聚丙烯腈微孔膜的表面親水改性研究姓名:李承斌申請學位級別:碩士專業(yè):物理化學指導教師:楊書廷20090501摘要聚丙烯和聚丙烯腈微孔膜因其優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐熱性、抗輻射性等優(yōu)點而倍受青睞。但由于它們的強疏水性和易脆裂性,限制了其在膜分離技術中的應用。對其進行親水改性,提高其抗污染能力,成為人們研究的熱點。目前較多的方法為物理化學方法,但這種方法費用較高,工藝復雜,不能大規(guī)模運用。本論文采用化學接枝共聚和共混的方法分別對聚丙烯和聚丙烯腈微孔膜進行表面親水改性,提高抗污染性能,擴大其在水
2、處理中的應用,方法簡單有效,為工業(yè)化運用提供了一定的參考。本論文的主要研究內(nèi)容如下:I.本論文首先概述了膜技術的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀,目前對高分子微孔膜的親水改性研究方法,提出了本論文的研究方向和重點。2.先用紫外光照對聚丙烯微孔膜進行預處理,再用熱聚合的方法成功在聚丙烯微孔膜表面上接枝丙烯腈,詳細研究了反應溫度、丙烯腈單體濃度、引發(fā)劑濃度和反應時間等反應條件對接枝率的影響;并用紅外光譜(ATR—FTTR)、掃描電鏡(SEM)、X射線電子能譜(XPS)和原子力顯微鏡(AFM)考察了膜接枝前后的微觀結構的變化;同時考察了膜熱
3、穩(wěn)定性的變化。系統(tǒng)研究了其接枝率與水接觸角的關系及吸水能力,考察了膜接枝后對蛋白質(zhì)的吸附量的變化和水通量的變化,并研究了其抗污染能力。3.用表面吸附引發(fā)劑的方法,以水為溶劑,一步法在聚丙烯微孔膜表面上接枝聚合氮氮亞甲基雙丙烯酰胺。研究了反應條件對接枝率的影響;同時對接枝膜的微觀結構進行了詳細的表征,系統(tǒng)研究了其接觸角、水通量、蛋白質(zhì)的吸附量和抗污染性的變化。4.用聚丙烯腈和葡萄糖共混采用相轉化法制得聚丙烯腈微孔膜,系統(tǒng)研究了成膜的工藝參數(shù),并對共混膜的微觀結構和熱穩(wěn)定性進行了研究,同時詳細的研究了共混膜的水通量和孔隙
4、率的變化,并討論了共混膜水通量提高的原理。關鍵詞:聚丙烯微孔膜,聚丙烯腈,表面接枝,共混,改性ABSTRACTBecallseoftheirexcellentchemicalstability,heatresistance,radioresistancepolypropylene(PP)andpolyacrylonitrile(PAN)microporousmembranefindwidelyuseindailylife.ButthehydrophobicityofPPandPANmembraneslimitsthe
5、irapplicationinthemembraneseparationtechnology.Hydrophilicmodifictionandimprovementofantifoulingbecomethehotspotofresearchs.Atpresent,thephysics-chemistrymethodiswidelyusedtoimprovethehyd【rophilicityofPPandPANmembranes,butthismethodiscomplexandcostlyrelatively,
6、whichisdifficulttoscaleupinindustry.Inthisthesis,PPandPANmembranesweremodificatedbysurfacegraftingpolymerizationandblendmethodsrespectivelytoimprovethehydrophilicityandantifoulingproperty,expandtheiruseinwatertreatment.Metodsusedinthisresearcharesimpleandeffect
7、ive,offeringreliableexperiencefortheindustrializationofhydrophilicmicroporousmembrane.Mainpointsareasfollows:1.Historyofthedevelopmentofmembranetechnologyandcurrentresearchstatusofhydrophilicmodificationofplymermicroporousmembranewerereviewed.Researchfocusesoft
8、histhesiswereputforward.2.SurfacemodificationofPPmieroporousmembranewasperformedbygraftingpolyacrylonitrile,afterpretreatmentusingUVradiation.Impactsofreactiontemperature,ti