高疏水性聚丙烯微孔膜制备及膜蒸馏性能研究

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1、万方数据分类号：TQ028．8密级：(秘密、机密、绝密)学校代码：10057研究生学号：11838909高疏水性聚丙烯微孔膜制备及膜蒸馏性能研究FabricationofHighlyHydrophobicPolypropyleneMicroporousMembraneandPerformanceofMembraneDistillation工程领域名称：指导教师姓名：研究生姓名：申请学位级别：论文提交日期：论文课题来源：学位授予单位：化学工程唐娜教授袁丽娜工程硕士2014年3月国家自然科学基金项目

2、(21376178)天津科技大学万方数据天津科技大学学位论文原创性声明JIlllIrlllllllllllllllllllllllIIIIIIIIIIIIIIIY2755308本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果

3、由本人承担。作者签名：亥诵螭严曰期：汐／争年≥月P日知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学：所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：哀’丽嗡尹曰期：汐／午年≥月?日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了

4、解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密II(请在方框内打“、／”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密I√l(请在方框内打“、／”)。作者签名：袁丽嘲P日期：知／牛年弓月罗日导师签名：7栖铆目期：为胆肇；月归日。1万方数据摘要膜蒸馏是近年迅速发

5、展起来的一种利用疏水膜为分离介质的新型膜分离技术，该技术具有操作温度低、能耗小、分离效率高等优点，广泛应用于超纯水的制备、海水和苦咸水的淡化、废水处理、医药、食品的浓缩分离等领域。膜蒸馏技术应用于中药浓缩过程存在的主要问题是膜污染。如何提高膜蒸馏用膜材料的疏水性，从而提高膜的抗污染性能己成为膜蒸馏用膜材料的主要研究方向。本文探索了在热致相分离(TIPS)法制备聚丙烯疏水微孔膜过程中，通过添加疏水改性的纳米Si02粒子来提高膜材料的疏水性能，并初步研究了所制备的聚丙烯膜材料在中药黄芪溶液真空膜蒸馏

6、浓缩过程中的应用性能。首先，采用热致相分离法制备了等规聚丙烯疏水微孔膜，研究了添加疏水改性的纳米Si02粒子对聚丙烯微孔膜疏水性能的影响。添加纳米Si02粒子所制备的微孔膜，疏水性较纯聚丙烯膜提高了20．9％。同时，添加疏水改性的纳米Si02粒子影响聚丙烯微孔膜结构性能。与纯聚丙烯膜(Ma)市N比，当添加的Si02与聚丙烯的质量比为10：100时，所制备膜(Mc)的膜孔结构疏松、大孔数减少、孔径分布变窄；Ma膜的孔隙率为35．45％，而Mc膜的孔隙率为59．75％；Ma膜和Mc膜的平均孔径分别为

7、0．36p．m和0．13gm；Ma膜和Mc膜的最大孔径分别为O．77gm和0．29p．m。其次，由正交实验设计优化了黄芪浸取液的浸取工艺条件为：浸取温度为70℃，加水倍数为7倍，浸取次数为3次，每次浸取时间为120min。探索了Ma和Mc这两种膜应用于黄芪浸取液的真空膜蒸馏性能。添加Si02粒子所制备的膜较纯聚丙烯膜的膜通量衰减程度低，表现为较强的抗污染能力，原料液的预处理可提高膜的抗污染性能。’最后，研究确定了制备的聚丙烯疏水膜应用于黄芪浸取液浓缩过程膜面污染物主要为：油脂、蛋白、糖类等，综合

8、考虑膜面污染物和膜自身的性质，选择具有氧化作用的高锰酸钾作为清洗剂并确定了最佳的膜清洗工艺条件为：清洗液浓度为2∥L，清洗温度为30℃，清洗时间为30min。在最佳清洗条件下真空膜蒸馏浓缩黄芪溶液系统连续运行，结果表明：添加纳米Si02粒子的膜在膜蒸馏浓缩黄芪浸取液的过程中，通量衰减程度低于纯聚丙烯膜，表现为更强的抗污染能力。关键词：聚丙烯；热致相分离；纳米Si02粒子：：疏水性；黄芪浸取液；真空膜蒸馏；膜污染万方数据ABSTRACTMembranedistillationisanewlyrap