醋酸纖維素復(fù)合膜制備及性能研究

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1、學(xué)號：12102620常州大學(xué)碩士學(xué)位論文醋酸纖維素復(fù)合膜制備及性能研究研究生王銘紀(jì)俊玲（教授）指導(dǎo)教師趙曉燕（副教授）學(xué)科、專業(yè)名稱化學(xué)工藝研究方向高分子復(fù)合膜及其應(yīng)用2015年5月ThePreparationandCharacterizationofcelluloseacetateCompositeMembraneADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByWangMing(ChemicalTechnology)DissertationSupervisor:Prof.J

2、ijunlingMay，2015常州大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在論文中以明確方式標(biāo)明。本人已完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解常州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬常州大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向

3、國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。保密論文注釋：本學(xué)位論文屬于保密范圍，在年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日中文摘要靜電紡絲技術(shù)是一種制備超細(xì)纖維的重要方法，纖維直徑為微米至納米級，電紡纖維膜比表面積大、孔隙率高、纖維直徑小等優(yōu)點(diǎn)使其在水過濾、氣過濾方面擁有巨大的優(yōu)勢。醋酸纖維素(CA)是一類環(huán)

4、境友好型材料，生物降解性及紡絲性能良好，為了進(jìn)一步提高CA綜合性能使其具有更加廣泛的應(yīng)用，需要對其進(jìn)行改性。本文分別選用聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基戊酸酯)(PHBV)和殼聚糖(CS)兩種環(huán)境友好型高分子聚合物作為CA纖維膜改性材料，首先以CA為膜阻隔層，PHBV作為膜支撐層，利用靜電紡絲法制備CA/PHBV復(fù)合膜。然后把CS溶液涂在纖維復(fù)合膜上制備出CA/PHBV-CS復(fù)合膜，并系統(tǒng)的研究了復(fù)合膜體系的結(jié)構(gòu)特征、力學(xué)性能及過濾性能。具體工作包括：1、用靜電紡的方法制備出CA纖維膜，研究醋酸纖維素濃度、溶劑配比、

5、電壓等對纖維形態(tài)的影響，并通過SEM表征了CA纖維膜的表面形貌。研究結(jié)果表明，當(dāng)CA的濃度為12wt%，溶劑丙酮與N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)體積比為1/1，紡絲電壓為14kV時，CA纖維膜形態(tài)均勻，并呈現(xiàn)獨(dú)特的雙纖維直徑交錯結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的膜材料有利于在提高水通量的同時，保持其較好的截留率。2、為了提高復(fù)合膜的力學(xué)性能，本研究選用另外一種高分子材料PHBV電紡纖維膜作為CA纖維膜改性材料，CA為膜阻隔層，PHBV作為膜支撐層，研究了CA與PHBV復(fù)合比對纖維形態(tài)及復(fù)合膜性能的影響。結(jié)果表明，CA/PHBV復(fù)合膜的

6、復(fù)合比為10∶10時，復(fù)合膜具有最4優(yōu)的力學(xué)性能，同時，復(fù)合膜的水通量能達(dá)到?10數(shù)量級，截留率可以達(dá)到87%。將該復(fù)合膜用于分散紅、分散黑和分散黃三種染料的吸附測試，結(jié)果表明，CA/PHBV復(fù)合膜對這三種染料的最大吸附量分別可達(dá)180.75mg/g、116.70mg/g和155.09mg/g。3、利用CS材料對分散染料及重金屬離子吸附性能良好，通過調(diào)節(jié)甘油濃度，將不同甘油濃度的CS溶液涂覆于CA/PHBV纖維復(fù)合膜表面，2+2+3+最終制備出CA/PHBV-CS復(fù)合膜，將該復(fù)合膜用于Cu、Pb和Cr三種重金屬離子的吸

7、附測試，結(jié)果表明，當(dāng)甘油濃度為2.0wt%時，涂覆液能夠在復(fù)合膜表面形成光滑均勻致密的涂覆層，獲得最佳的力學(xué)性能，2+2+3+對Cu、Pb、Cr三種重金屬離子的最大吸附量分別為46.26mg/g、88.31mg/g和190.14mg/g。I關(guān)鍵詞：醋酸纖維素；復(fù)合膜；靜電紡；纖維；過濾IIABSTRACTElectrospinningisanovelprocessingmethodthatcanproduceultrafinefiberswithdiametersrangingfrommicrontonaoscale.

8、Electrospunnanofibrousmembraneshavebeendemonstratedapplicationsingasfiltersandliquidduetotheuniquefeatures,suchassmallfiberdiameters,highbulkporositywithfullyintercon