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1、界面聚合制备中空纤维复合纳滤膜的基础研究硕士学位论文界面聚合制备中空纤维复合纳滤膜的基础研究THEBASICSTUDYONFABRICATIONOFHOLLOWFIBERCOMPOSITENANOFILTRATIONMEMBRANESTHROUGHINTERFACIALPOLYMERIZTIONTECHNOLOGY程喜全哈尔滨工业大学2012年7月国内图书分类号:TU991.2学校代码:10213国际图书分类号:614.777密级:公开理学硕士学位论文界面聚合制备中空纤维复合纳滤膜的基础研究硕士研究生
2、:程喜全导师:邵路教授申请学位:理学硕士学科:高分子化学与物理所在单位:化工学院答辩日期:2012年7月授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU991.2U.D.C:614.777DissertationfortheMasterDegreeinScienceTheBasicStudyonFabricationofHollowFiberCompositeNanofiltrationMembranesThroughInterfacialPolymerizationTechnolog
3、yCandidate:Xi-quanChengSupervisor:Prof.LuShaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofSciencePolymerChemistryandPhysicsSpeciality:SchoolofChemicalEngineering&Affiliation:TechnologyJuly,2012DateofDefence:Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈
4、尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要近年来以纳滤、超滤等为代表的膜分离技术成为解决全球水资源匮乏危机的新一代技术。纳滤是一种可以用于一价离子与二价离子,或者分子量在-1200-1000g?mol之间的有机溶质的膜分离过程。虽然界面聚合技术是一种制备水处理用超薄复合纳滤膜的典型技术,然而这种技术至今主要应用于制备以卷式膜组件为构型的平板纳滤分离膜材料,很少应用于具有更大堆积密度的中空纤维式膜组件的制备。从实际应用的角度来看,中空纤维纳滤膜组件具有更高的性价比和更广阔的应用前景。本课题通过探索不同反应单体的组
5、合,采用界面聚合方法在中空纤维基膜内表面制备了新型、高性能超薄复合纳滤膜。考察了间苯二胺MPDA浓度、MPDA浸渍时间、均苯三甲酰氯TMC浓度、反应时间、表面活性剂浓度、酸吸收剂浓度等界面聚合条件对所制备的中空纤维复合纳滤膜的性能影响。在此基础上,在界面聚合体系中引入了第二种水相单体(哌嗪),发现通过调节MPDA-1与哌嗪PIP的组成可以获得截留分子量小于300g?mol,并且具有高达3.14-2-1-1L?m?h?bar纯水渗透通量的纳滤膜材料。这种纳滤膜显示出良好的耐压性能,其对不同无机盐截留率的
6、顺序为:RNaSORMgSORNaClRMgCl。2442本论文进一步研究了新型纳滤复合膜材料对典型染料污染物的节流效果,考察了不同操作压力、进料浓度以及pH值的影响。在特定操作条件下,这种纳滤膜对番红O与苯胺蓝的截留率高达90%以上。更重要的是,这种复合纳滤膜在较宽的pH范围内对这两种染料都呈现出良好的分离性能。当操作压力为6bar、进料浓度为200ppm和pH为11时,新型纳滤膜对番红O的脱除率可达95.32%,苯胺蓝的脱除率可达98.71%。因此,本研究中所制备的新型纳滤膜作为新一代水处理技术在
7、染料废水处理等领域具有潜在的应用前景。关键词:纳滤;界面聚合;中空纤维膜;废水处理;染料脱除-I-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文AbstractUptodate,membraneseparationtechnologysuchasultrafiltrationandnanofiltrationbecomesthenextgenerationtechnologyforsolvingtheworldwidecrisisofwatershortages.NanofiltrationNFasthetypica
8、lmembraneseperationtechnologyinvolvesseparationofmonovalentanddivalentsalts,ororganicsolutes1withmolecularweightintherange200-1000gmolAlthoughtheinterfacialpolymerizationIPastheprevailingtechniquehasbeenwidelyusedtofabricatethin-
