有机溶剂体系中应用的聚乙烯亚胺纳滤膜的制备和改性

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1、学位论文数据集mllIII⋯㈧㈣洲lIlIl一一Y2628667中图分类号TQ350学科分类号530．64论文编号1001020141148密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名伊锐学号2011201148获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码081701课题来源自选项目研究方向耐溶剂纳滤膜论文题目有机溶剂体系中应用的聚乙烯亚胺纳滤膜的制备与改性关键词耐溶剂纳滤膜、界面聚合、聚乙烯亚胺、间苯二甲酰氯、间苯二酚论文答辩日期2014年5月25日论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况

2、姓名职称工作单位学科专长指导教师袁其朋教授北京化工大学生物化工评阅人1郑国钧教授北京化工大学制药工程评阅人2王兴副教授北京化工大学生物化工评阅人3评阅人4评阅人5答辩委员会主席乔仁忠教授北京化工大学制药工程答辩委员l杨晶教授北京化工大学生物化工答辩委员2杨明教授北京化工大学生物化工答辩委员3梁浩副教授北京化工大学生物化工答辩委员4李媛副教授北京化工大学食品工程答辩委员5征：四．一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T1

3、3745—9)《学科分类与代码》中查询。论丈编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要有机溶剂体系中应用的聚乙烯亚胺纳滤膜的制备和改性近几年，耐溶剂纳滤膜(SolventResistantNanofiltration，SRNF)由于其操作压力低、通量高、耗费成本低等优点得到了很多关注；但因很多耐溶剂复合纳滤膜在有机溶剂体系中常发生膜的溶胀、降解，所以只能在水相中应用，因此制备性能优良的耐溶剂纳滤膜势在必行。界面聚合法制备的复合膜以其通量大、易制备、成本低等优点一直备受人们的青睐。本实验通过界面聚合的方法，以耐溶剂性能

4、和耐温度性能良好的聚丙烯(PP)微滤膜作为支撑层，以聚乙烯亚胺(PEI)为水相单体，六种不同的二酰氯为有机相单体，制备超薄复合膜。其中六种二酰氯包括三种芳香族的二酰氯和三种脂肪族的二酰氯，实验考察了所制备复合膜的耐溶剂性能和耐温度的性能。此外，为了进一步提高合成纳滤膜的性能，研究了五种芳香酚类添加剂对膜的改性，并对膜性能进行了考察。另外还研究了其他常用添加剂(三类十一种)对膜性能的影响，并将它们和酚类添加剂改性的膜进行对比。界面聚合的参数优化的结果是：PEI：2．0wt％、间苯二甲酰氯(IPC)：2．0wt％、十二烷基

5、硫酸钠(SDS)：0．5wt％；聚合的温度为：110。C、聚合时间：20min。其中，IPC和PEI合成的纳滤膜的耐溶剂和耐温度综合性能是最好的。北京化IT大学硕士学位论文通过芳香酚类添30wliSH其他常用添加剂对膜进行改性，膜的性能都有所提高。在以芳香酚类为添加剂的实验中，当间苯二酚浓度为0．6wt％时，改性的膜溶剂通量从2．8L·m-2．h。1增加到了12．8L·m-2．h～，与此同时，膜对FCF的截留率(R>90％)几乎没有降低，因此，间苯二酚是最好的添加剂。通过膜性能评价实验，结果显示，间苯二酚中的酚羟基可能

6、和PEI形成了氢键，增加了PEI和IPC的反应几率，并且提高了膜表面的亲水性。此外，我们还对所有的改性膜做了抗污染性能研究的实验，结果显示间苯二酚改性膜的通量衰减率明显降低，进而证明膜的抗污染性能大幅提高，是所有改性膜中抗污性能最好的膜。关键词：耐有机溶剂纳滤，界面聚合，聚乙烯亚胺，间苯二甲酰氯，芳香酚添加剂ABSTRACTPREPARATIONANDMODIFIEDPOLY(ETHYLENEIMINE)THINFILMCoMPoSITEPoLYAMIDEMEMBRANEFoRSOLVENT—RESISTANTABST

7、RACTNanofiltration(NF)gainsalotofattentionbecauseitsadvantagessuchasrelativelylowoperatingpressures，highfluxes，lowoperatingandmaintenancecosts．HoweveLmanypolymericmembranesappliedinaqueoussystemgenerallyfailtomaintaintheirphysicalintegrityinorganicsolvents．Achal

8、lengestillinthisfieldistobroadentheapplicationrangeofNFmembranesfromaqueoustoorganicfeeds．Thus，organicsolventresistantnanofiltration(SRNF)becomesanemergingtechnology．