汉麻粉体改性聚偏氟乙烯共混膜的制备、表征及吸附性能研究

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1、学位论文的创新点一、将汉麻纤维制备汉麻粉体。通过高能纳米球磨机将汉麻纤维研磨成汉麻粉体，在保留了汉麻纤维亲水、吸附、抗菌等优良性能的同时，改变了纤维的形态结构，粉体的比表面积增大，粒径减小。粉体材料突破了汉麻纤维传统的纺织领域，可以应用于材料共混与改性领域，利用粉体材料形态的改变拓展了汉麻的应用领域，是应用领域的创新。二、汉麻粉体改性聚偏氟乙烯膜。聚偏氟乙烯具有优异的化学稳定性和耐温性能，是目前市场上新兴的有机膜材料，但由于聚偏氟乙烯膜的强疏水性能限制了其在膜分离领域的应用，通过汉麻粉体共混，引进亲水基团，改善聚偏氟乙烯膜的表面能，在聚偏氟乙烯改性方面是一个创新。三、汉麻粉体改性共混膜

2、应用于重金属离子的吸附。汉麻粉体本身具有吸附重金属离子的能力，但吸附过程要不断搅拌并要分离吸附质与吸附剂，增大了吸附过程的复杂性。通过汉麻粉体与聚偏乙烯共混，控制粉体含量的加入，将共混膜应用于吸附领域，是汉麻粉体吸附领域应用范围上的创新。摘要聚偏氟乙烯是目前应用最广泛的膜材料之一，物化性能优良，但膜具有极强的疏水性；汉麻粉体本身具有吸附重金属离子的能力，但吸附过程需要不断加以搅拌，并且吸附后要加以分离。本文通过将汉麻粉体与聚偏氟乙烯进行共混，利用汉麻粉体优异的亲水性改善聚偏氟乙烯膜的疏水性能，并将共混改性膜用于重金属离子的吸附，。减少粉体吸附过程的复杂性。在实验中使用浸没沉淀法制备成膜

3、，确定了添加剂种类，凝固浴组分、汉麻粉体含量及其各自的比例，制备成不同种类的共混膜。通过红外光谱(FTIR)、示差量热扫描法(DSC)、扫描电镜、接触角、孔隙率等描述共混膜的性能；共混膜制备完成后，采用静态吸附法进行吸附试验，从吸附时间及温度、pH值、吸附液初始离子浓度、共混膜中汉麻粉体含量五方面考察共混膜的吸附能力，确定吸附机理，最终得到以下结论：(1)从添加剂种类来说，添加PEG的铸膜液粘度适当，成膜性最佳，在成膜过程中，能改善孔之间的连通性，从而提高膜的耐污染性能和亲水性能，综合性能优良，因此，选择PEG作为汉麻粉体／聚偏氟乙烯共混膜的添加剂。(2)从凝固浴组分来说，随着凝固浴中

4、乙醇含量的增加，膜结构中指状大孔消失，发展为海绵状组织结构，上表面皮层致密程度下降，膜的孔隙率下降，疏水性提高，膜的韧性下降，综合考虑膜的强度和亲水性能，选择纯水为凝固浴。(3)从汉麻粉体含量来说，汉麻粉体的加入有效地改善了膜的疏水性能，并且含量增加，亲水性更强，但当汉麻粉体含量添加过多时，膜的机械性能下降，厚度增加，孔隙率会在增加的基础上有所下降。考虑当膜的综合性能最佳时，6％．8％的汉麻粉体的加入量为最佳加入量。(4)实验证明共混膜在pH_5时，吸附量最大。在25℃、35℃、45℃三种温度下，对于铜离子的吸附趋势都是随着时间的延长吸附速率逐渐加快，最后趋于平缓，25℃时吸附量最大。

5、随着铜离子的初始浓度增加，吸附量呈现增加的趋势；吸附率会随着初始浓度的增加先加快，后逐渐平缓最后降低。共混膜对铜离子的吸附随着粉体含量的增加有所下降，当粉体含量为2％时，吸附量最低，但随着粉体含量的继续增大超过8％时，吸附量会超过空白膜的吸附值，可见粉体含量的增加可以提高对铜离子的吸附量。通过FTIR分析，共混膜对铜离子的吸附不仅与膜本身的物理结构有关，还会与汉麻粉体上的．OH和一NH2发生配位。关键词：汉麻粉体，共混膜，添加剂，凝固浴，铜离子，吸附时间，初始浓度，pH值AbstractPvDFisoneoftllewidelyusedmembranematerialsnow．nhas

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