醋酸纤维素复合膜制备及性能研究

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1、学号：12102620常州大学硕士学位论文醋酸纤维素复合膜制备及性能研究研究生王铭纪俊玲（教授）指导教师赵晓燕（副教授）学科、专业名称化学工艺研究方向高分子复合膜及其应用2015年5月ThePreparationandCharacterizationofcelluloseacetateCompositeMembraneADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByWangMing(ChemicalTechnology)DissertationSupervisor:Prof.J

2、ijunlingMay，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向

3、国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要静电纺丝技术是一种制备超细纤维的重要方法，纤维直径为微米至纳米级，电纺纤维膜比表面积大、孔隙率高、纤维直径小等优点使其在水过滤、气过滤方面拥有巨大的优势。醋酸纤维素(CA)是一类环

4、境友好型材料，生物降解性及纺丝性能良好，为了进一步提高CA综合性能使其具有更加广泛的应用，需要对其进行改性。本文分别选用聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)和壳聚糖(CS)两种环境友好型高分子聚合物作为CA纤维膜改性材料，首先以CA为膜阻隔层，PHBV作为膜支撑层，利用静电纺丝法制备CA/PHBV复合膜。然后把CS溶液涂在纤维复合膜上制备出CA/PHBV-CS复合膜，并系统的研究了复合膜体系的结构特征、力学性能及过滤性能。具体工作包括：1、用静电纺的方法制备出CA纤维膜，研究醋酸纤维素浓度、溶剂配比、

5、电压等对纤维形态的影响，并通过SEM表征了CA纤维膜的表面形貌。研究结果表明，当CA的浓度为12wt%，溶剂丙酮与N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)体积比为1/1，纺丝电压为14kV时，CA纤维膜形态均匀，并呈现独特的双纤维直径交错结构。这种结构的膜材料有利于在提高水通量的同时，保持其较好的截留率。2、为了提高复合膜的力学性能，本研究选用另外一种高分子材料PHBV电纺纤维膜作为CA纤维膜改性材料，CA为膜阻隔层，PHBV作为膜支撑层，研究了CA与PHBV复合比对纤维形态及复合膜性能的影响。结果表明，CA/PHBV复合膜的

6、复合比为10∶10时，复合膜具有最4优的力学性能，同时，复合膜的水通量能达到10数量级，截留率可以达到87%。将该复合膜用于分散红、分散黑和分散黄三种染料的吸附测试，结果表明，CA/PHBV复合膜对这三种染料的最大吸附量分别可达180.75mg/g、116.70mg/g和155.09mg/g。3、利用CS材料对分散染料及重金属离子吸附性能良好，通过调节甘油浓度，将不同甘油浓度的CS溶液涂覆于CA/PHBV纤维复合膜表面，2+2+3+最终制备出CA/PHBV-CS复合膜，将该复合膜用于Cu、Pb和Cr三种重金属离子的吸

7、附测试，结果表明，当甘油浓度为2.0wt%时，涂覆液能够在复合膜表面形成光滑均匀致密的涂覆层，获得最佳的力学性能，2+2+3+对Cu、Pb、Cr三种重金属离子的最大吸附量分别为46.26mg/g、88.31mg/g和190.14mg/g。I关键词：醋酸纤维素；复合膜；静电纺；纤维；过滤IIABSTRACTElectrospinningisanovelprocessingmethodthatcanproduceultrafinefiberswithdiametersrangingfrommicrontonaoscale.

8、Electrospunnanofibrousmembraneshavebeendemonstratedapplicationsingasfiltersandliquidduetotheuniquefeatures,suchassmallfiberdiameters,highbulkporositywithfullyintercon