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《探究聚苯胺納米纖維復(fù)合超濾膜制備研究》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、Y1532172聚苯胺納米纖維復(fù)合超濾膜制備研究(國家自然科學(xué)基金項目)StudyonpreparationofpolyanilinenanofibercompositeUFmembrane(申請博士學(xué)位)一級學(xué)科：學(xué)科專業(yè)：研究生：指導(dǎo)教師：絲堂王理皇接盔焦堂王捏墓蟹縫垂直熬援天津大學(xué)化工學(xué)院二零零八年一月摘要把納米材料應(yīng)用于分離膜制備，得到高性能納米復(fù)合膜近年來已成為膜技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一個前沿研究方向。本文首次將聚苯胺(ⅣLNI)納米纖維用于分離膜制備，對PANI納米纖維／聚砜(PS)復(fù)合超濾膜的制備方法和性能進(jìn)行了較
2、深入的研究。利用PS膜過濾PANI納米纖維分散液制備比PANI／PS復(fù)合膜。復(fù)合膜具有親水的PANI納米纖維多孔層。在相同條件下，復(fù)合膜的純水通量比PS膜提高了60％。PS膜對BSA和PEG-20000的截留率分別為98．8％和27．2％，復(fù)合膜對BSA和PEG．20000的截留率分別為99．2％和27％。當(dāng)進(jìn)水pH值小于7時，復(fù)合膜表面的氨基和亞氨基會被質(zhì)子化，膜表面帶正電荷。復(fù)合膜表現(xiàn)出較低的BSA平衡吸附量，大約是PS膜平衡吸附量的六分之一。在過濾BSA溶液過程中，復(fù)合膜比PS膜表現(xiàn)出較高的滲透通量和較慢的通量下
3、降速率。利用浸沒相轉(zhuǎn)化法制備出PANI／PS共混膜。與PS膜相比，共混膜具有更好的親水性和較高的孔隙率。PANI納米纖維在成膜過程中的遷移行為提高了共混膜的孔連通性。共混膜的純水通量明顯高于PS膜，PANI納米纖維與PS質(zhì)量比為l％的共混膜的純水通量比PS膜提高了60％，而PAN[納米纖維與PS質(zhì)量比為15％的共混膜的純水通量比PS膜提高了140％。PS膜對BSA和AE的截留率分別是96％和93％，共混膜對BSA和AE的截留率范圍分別在96％～99％和93％～98％。在過濾BSA溶液過程中，所有的PANI／PS共混膜與
4、PS膜相比都具有較高的滲透通量，而且共混膜的滲透通量隨著PANI納米纖維含量的增加而升高。PANI納米纖維與PS質(zhì)量比為1％和15％的共混膜的穩(wěn)態(tài)滲透通量分別是PS膜的2倍和2．5倍。此外，PANI／PS共混膜具有較慢的通量下降速率和較高的通量恢復(fù)率。共混膜的拉伸強度隨著PANI納米纖維含量的增加而增大，而膜的斷裂伸長率隨著PANI納米纖維含量的增加而減小。當(dāng)PANI納米纖維與PS質(zhì)量比為1％時，共混膜與PS膜相比機械性能沒有明顯改變。PANI／PS共混膜的熱穩(wěn)定性與PS膜相近。，初步探索了PANI納米纖維在PS膜表面
5、的原位生長過程。通過控制苯胺聚合體系中的摻雜酸和十二烷基苯磺酸鈉濃度，在低溫和較短的攪拌時間下能夠使PANI納米纖維在PS膜表面均勻生長，得到PANI／PS復(fù)合膜。隨著反應(yīng)時間延長，聚苯胺／聚砜復(fù)合膜的親水性能不斷提高。隨著反應(yīng)時間延長，復(fù)合膜的純水通量不斷下降，而PEG．35K截留率呈上升趨勢。復(fù)合膜的導(dǎo)電性隨反應(yīng)時間的延長而提高，反應(yīng)24小時所得復(fù)合膜的電導(dǎo)率為0．04S／cm。關(guān)鍵詞：納米復(fù)合膜超濾聚苯胺納米纖維親水性共混原位生長ABSTRACTInrecentyears，topreparenanocomposi
6、temembranewithhighperformancethroughtheincorporationofnanomaterialshasbeenanewresearchdirectionofmembranetechnology．Thispaperinitiallyinvestigatedthepreparationandcharacterizationofpolyaniline(PANI)nanofibers／polysulfone(PS)nanoeompositeUFmembrane．PANI／PSnanocom
7、positemembranewaspreparedthroughthefiltrationofPANIaqueousdispersionwithPSmembrane．PANI／PSmembranehadahydrophilicandporouslayerofPANInanofibers．PurewaterfluxofPANI／PSmembraneWas1．6timesthatofPSmembrane．ForPSmembrane，rejectionsofBSAandPEG-20000were98．8％and27．2％，r
8、espectively．ForPANI／PSmembrane，rejectionsofBSAandPEG一20000were99．2％and27％，respectively．WhenfeedpHwaslessthan7，theaminesandiminesofPANlwereprotonatedandPANI／PSmembrane
