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《表面化學(xué)接枝以及si-atrp接枝對多孔膜的改性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、l舀99l72AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofDoctorModificationofMicroporousMembraneviaChemicalSurface-graftedandSI-ATRPByjianhuaqiuSupervisor：Prof．jindunliuProf．haoqinzhangChemicalTechnologySchoolofChemicalEngineeringandEnergyOcto
2、ber2009一》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)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者：日期：年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭卅I大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版
3、，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。學(xué)位論文作者：日期：年月日㈣8?6Ⅲ4㈣5洲3帥8iiii●lⅢY摘要隨著膜分離技術(shù)的不斷發(fā)展，對膜材料性能的要求越來越高，通過控制膜的親水性、荷電性、抑菌性等來提高膜的抗污染性能和分離效率是目前研究的熱點。而在眾多膜材
4、料改性方法中，表面改性被證明是一種簡便、實用的改性方法，它在保持原材料性能的前提下，對膜的表面進行修飾以滿足特定分離場合的要求。本論文采用了幾種功能性單體，利用表面化學(xué)接枝和表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(Surface．initiatedatomtransferradicalpolymerization，SI．ATRP)的方法，對多孔膜進行了表面改性，旨在為后期新膜開發(fā)奠定實驗和理論基礎(chǔ)。具體研究內(nèi)容如下：1．利用表面化學(xué)接枝法對醋酸纖維素微濾膜進行聚電解質(zhì)接枝改性。首先以丙烯酰胺(acrylam
5、ide，AM)和對苯乙烯磺酸鈉(sodium4．styrenesulfonate，sss)為原料，采用水溶液法進行自由基共聚，合成了陰離子聚丙烯酰胺。實驗考察了兩種單體配比和引發(fā)劑濃度對聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和共聚物特性黏數(shù)的影響，結(jié)果表明，原料中AM含量增大時單體轉(zhuǎn)化率提高，共聚物的特性黏數(shù)降低；引發(fā)劑用量增大時單體轉(zhuǎn)化率提高，共聚物的特性黏數(shù)降低。然后以甲苯二異氰酸酯為交聯(lián)劑，將合成的陰離子聚丙烯酰胺接枝到醋酸纖維素微濾膜上制備了聚電解質(zhì)改性的醋酸纖維素超濾膜。實驗研究了聚電解質(zhì)濃度、交聯(lián)劑濃度、交
6、聯(lián)時間和交聯(lián)反應(yīng)溫度對接枝率和膜分離性能的影響，結(jié)果表明，聚電解質(zhì)的表面接枝使膜孔徑變小，使平均孔徑為0．1“m的微濾膜成為可以截留葡聚糖(分子量507Y)的超濾膜；改性后的膜對溶液pH值和離子強度具有一定的響應(yīng)性，改性膜的水通量隨溶液pH值的減小而增大，隨溶液中離子強度的提高而增大。2．以丙烯酰胺為功能單體，利用SI．ATRP法接枝改性氯甲基聚砜膜。通過衰減全反射紅外光譜和X一射線光電子能譜對接枝前后膜表面化學(xué)組成的分析表明AM成功接枝到膜表面上；利用場發(fā)射掃描電鏡和比表面分析儀對接枝前后膜表
7、面形貌進行表征發(fā)現(xiàn)，SI．ATRP接枝聚合物主要分布在膜的表面上，接枝前后膜的平均孔徑、比表面和孔容的變化不大。在保持聚合物接枝密度0．08chains／nm2的條件下，改性膜的接觸角隨聚合時間增加而線性減小，即膜的親水性隨聚合}摘要時間增加而線性增大。通過控制聚合反應(yīng)時間來控制膜的親水性，這對后期進一步的開發(fā)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。3．以4．乙烯基吡啶為功能單體，利用SI．ATRP方法接枝改性氯甲基聚砜膜，然后絡(luò)合銅離子提高膜的抑菌性能。動力學(xué)研究證明了接枝反應(yīng)是可控聚合，聚合物的接枝密度達(dá)到0．4
8、5chains／nm2。改性膜上平均4個吡啶官能團絡(luò)合1個銅離子，抑菌實驗表明，接枝反應(yīng)5小時后的CMPSF-g-P4VP膜(銅含量0．65wt％)對大腸桿菌的抑菌性為71．8％，該接枝膜進一步與銅離子絡(luò)合(銅含量2．49wt％)后抑菌性達(dá)到100％?？梢酝茢啵摳男苑椒ㄓ型岣吣さ目股镂廴灸芰?。4．利用4．乙烯基吡啶改性的中空纖維膜固載磷鎢雜多酸制備了催化膜。利用各種表征手段對接枝前后膜的化學(xué)組成和形貌進行表征，實驗表明通過SI．ATRP技術(shù)成功的將4．乙烯基吡啶接枝到中空纖維膜的表面，固載
