一、非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜的制备与性能研究（论文文献综述）
马顺选,宋小三,王三反,张轩[1]（2021）在《渗透汽化膜的制备及其应用进展》文中进行了进一步梳理渗透汽化（pervaportion, PV）作为一种新颖的分离技术在工业范围内得以应用,至关重要的是它在恒沸混合物、近沸混合物分离方面的显着优势。相比分馏、精馏、萃取等传统分离方法,渗透汽化技术具有经济、高效、便于管理的优点,但目前缺少优质的渗透汽化膜材料和先进的膜制备方法。本文综述了近年来渗透汽化技术以及渗透汽化膜的研究现状,首先介绍了PV技术的分离机理、PV膜的制备方法、PV技术在工业上的应用领域等,并重点讨论了料液温度、料液浓度、料液流速、膜上下游蒸汽压差、膜材料等关键因素对渗透汽化分离性能的影响。文中提出未来渗透汽化技术应在膜材料方面积极探索,选用聚合物为材料,并结合先进的膜制备方法来进一步降低膜的厚度,从而明显地提高膜渗透通量。
胡伊宁[2]（2021）在《聚偏氟乙烯基膜的结构调控及其复合正渗透膜的分离性能研究》文中研究表明正渗透（Forwardosmosis,FO）作为一种不需要高液压的有效技术,具有较低的能量消耗和较低的结垢倾向,与其他膜分离技术相比,具有重要的研究价值及广泛的应用前景,正渗透膜可用于军事水袋的功能性包装材料,在食品饮料加工方面具有十分重要的意义。然而,高性能正渗透膜的缺乏限制了其应用推广与发展。因此,兼具高通量和高选择性的高性能复合正渗透膜（TFC-FO）是该领域的研究热点也是技术难点。本文以亲水改性的聚偏氟乙烯（PVDF）微孔膜为基膜,利用界面聚合法制备聚酰胺（PA）活性层,得到了三种复合正渗透膜,重点研究基膜表/界面物理化学性质和PA活性层亲水性对TFC-FO膜的渗透分离性能的影响规律。本论文的主要工作包括三个部分:1、将多巴胺（DA）和聚乙烯亚胺（PEI）与PVDF共混,通过非溶剂致相分离法（NIPS）制备PVDF/PDA-PEI共混膜,并在其表面通过界面聚合制备PA活性层,得到TFC-FO膜。研究发现,PDA-PEI的添加可以提高基膜的孔径、亲水性和粗糙度,从而显着降低PA活性层的厚度、提高PA层的均匀性。当PVDF浓度为8 wt%,DA和PEI浓度分别为2 wt%时,所制备的正渗透复合膜M8/PA具有高达29.98 L·m-2·h-1的水通量（Jw）,而比值盐反混通量（Js/Jw）很低,仅有0.018 g/L,明显优于以纯PVDF为基膜的对比样品（Control/PA,Jw=7.23 L·m-2·h-1,Js/Jw=0.50 g/L）;M8/PA 和 Control/PA 对孔雀石绿（MG）与 NaCl 的分离系数（αMG/NaCl）分别为2.69和1.13,M8/PA优先保留染料并使NaCl通过,具有良好的染料/盐分离能力。2、将PVDF/PDA-PEI溶液均匀刮涂在聚二甲基硅氧烷（PDMS）处理的无纺布上,NIPS过程后固化成膜,并在其表面通过界面聚合制备PA活性层,最后剥离去除无纺布,得到自支撑TFC-FO膜。在机械剥离过程中,无纺布的粗糙纹理和PDMS“转印”至PVDF/PDA-PEI膜下表面,显着提高其疏水性,在AL-FS模式下,抑制了汲取液侧溶质反向的扩散,并且增大了有效渗透压,降低了膜内浓差极化,提高了纯水通量。剥离无纺布得到的PDMS处理的自支撑复合膜P8-T*水通量可以有30.53 L·m-2.h-1,比值盐反混0.69 g/L;与无PDMS处理的自支撑复合膜P8-T（Jw=24.41 L·m-2·h-1,Js/Jw=0.99g/L）对比,正渗透性能明显提高。3、采用蒸汽结合液相诱导相分离法（V-LIPS）,制备了具有平滑和粗糙两种表面结构的PVDF/PHEMA基膜,并在其表面通过界面聚合制备PA活性层,得到TFC-FO膜。研究发现,光滑的基膜易生成较厚的PA层,水通量极低。而“柳叶状”的粗糙基膜形成的PA层较薄,且粗糙的表面结构增大了与水的接触面积,因此水通量有所提升。经过AEPPS/TA修饰后,其中的—NH2又进一步与PA层反应,增加了 PA层的厚度,并令表面更加粗糙,并且AEPPS/TA在孔道内的修饰使得TFC-FO膜渗透性能得到了提高。以0.6 M NaCl作为汲取液时,水通量为16.22 L·m-2·h-1,并且两性离子既带有正电荷又带有负电荷的,静电的相互作用使得膜对无机盐有良好的选择性,截留率大于99%,具有良好的正渗透脱盐性能。
谷雨[3]（2021）在《辐射交联法制备功能分离膜材料及其性能研究》文中提出膜分离技术具有绿色、高效、节能的优点,已广泛应用于化工生产、制药工程、环境保护等诸多领域。作为膜分离技术的核心,分离膜材料的性能是决定膜分离工程生产效率和应用范围的关键所在。随着膜分离技术的不断进步发展,常规膜材料的性能已无法满足日益扩展的应用需求。因此,高性能功能分离膜材料的研究和开发成为膜分离技术进一步发展的重要前提。一般而言,高性能膜材料的研发主要从三个方面进行,包括膜结构的改进、新型成膜材料的开发和膜材料的改性。对于聚合物膜材料而言,膜改性是最常用、最可行、最有效的技术路线。膜改性又包括物理改性（如共混、涂覆、掺杂等）和化学改性（如表面接枝、交联等）。其中,化学改性是将功能组分通过共价键与基底膜稳固连接,赋予膜材料持久稳定的新功能。辐射接枝是聚合物膜材料化学改性的重要方法之一,具有操作简便、节能高效、反应条件温和、使用范围广等特点,已在工业规模生产方面得到应用。然而,辐射接枝技术往往依赖于性质活泼的含双键单体,成本较高且不宜获得,这极大地限制了其在聚合物膜改性方面的应用。辐射交联作为重要的聚合物辐射化学效应,也是改变聚合物物化性质的重要手段,但在聚合物膜改性的研究一直受到忽视。因此,本论文致力于研究利用辐射交联技术改性和构建具有不同功能的分离膜材料的可行性,并评估改性膜材料的相关性能及其应用可能。具体研究内容及结果包括如下三个部分:（1）辐射交联法功能改性聚合物滤膜材料的研究本章工作首先通过辐射交联法将聚乙烯醇（PVA）原位修饰在聚偏氟乙烯（PVDF）膜的内外表面,实现了膜的三维（3D）改性。红外、XPS、固体核磁等结果证明了PVA凝胶层与PVDF膜之间形成了共价键,而PVA在PVDF膜上的负载率研究表明不同因素对其影响的程度依次为:PVA溶液的浓度>吸收剂量>吸收剂量率。此外,辐射交联改性后的PVDF膜的水通量随着PVA负载率的增加而下降,而截留性能则随着负载率的增加而提高,并在高负载率下实现了从微滤膜向超滤膜的转变。其次,在辐射交联法的通用性研究中,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、海藻酸钠（SA）和聚乙二醇（PEG）被成功地共价修饰在PVDF膜上,并发现改性剂在辐射作用下的交联能力是影响其对膜改性程度的重要因素。在前文工作的基础上,我们进一步探究了低吸收剂量（17 k Gy）与高吸收剂量（200 k Gy）下制备的PVDF/PVA复合膜分别在分离油水乳液和抗蛋白污染的性能。在油水乳液的分离中,PVDF/PVA复合膜（17 k Gy）具有良好的亲水性、水下超疏油性和优异的抗油粘附性。改性后的PVDF膜不仅在超低压（0.084 bar）的错流过滤中具有高的渗透通量(～6.9×102 L m-2 h-1 bar-1)、水通量恢复率（～98%）和优异的截油率（～99.5%）,而且能够分离多种油水乳液,并在高粘度油的测试中表现出优异的防污性能。在抗蛋白污染的测试中,PVDF/PVA复合膜（200 k Gy）对牛血清蛋白（BSA）与溶菌酶（lysozyme）表现出超低的不可逆污染率（<5%）,且在多次循环后,依然具有较好的通量恢复率（～85%）。此外,PVA凝胶层的共价修饰使PVDF膜在酸碱以及Na Cl O溶液中表现出良好的耐化学清洗性。（2）辐射交联法制备多壁碳纳米管基复合膜及其在油水乳液分离中的应用本章工作采用辐射交联法将PVA修饰在多壁碳纳米管（MWNTs）上,红外、核磁、TEM等结果证明了PVA分子与MWNTs间通过共价键连接。改性后的MWNTs在水溶液中具有优异的分散性与稳定性。此外,将改性后的MWNTs沉积在醋酸纤维素（CA）微孔膜上得到巴基纸膜。巴基纸膜不仅对多种油水乳液均具有良好的渗透通量与截油率,而且在高粘度机油乳液的长期循环测试中,巴基纸膜仍然保持了较高的水通量恢复率（>86.5%）和截油性（>99.4%）。（3）辐射交联法制备氧化石墨烯基复合膜及其酸渗透选择性的研究本章通过辐射交联与真空辅助自组装联用的方法制备了PVA改性的氧化石墨烯复合膜（r AGO）。高能射线不仅引发GO发生还原反应,而且使PVA分子与GO片层之间形成共价键。XRD的结果显示r AGO膜中存在PVA分子插层的GO片层区域和还原后的GO片层紧密堆叠的区域。由于具有这种特殊的结构,r AGO膜通过PVA的位阻效应与还原的GO片层间的尺寸排除效应,在允许氢离子渗透的同时,有效抑制了金属离子的扩散。制备得到的r AGO膜在低浓度酸的扩散渗析酸回收测试中,其氢离子渗透系数(UH+,～5×10-3 m h-1)在达到商用阴离子交换膜（DF-120）水平的同时,具有超高的分离因子(SH+/Fe2+,233.6),实现了酸的渗透回收以及与金属离子的选择性分离。
樊晓涛[4]（2020）在《氧化石墨烯膜的制备及染料分离性能研究》文中研究指明氧化石墨烯（GO）作为一种典型的二维材料,因其具有独特的层状结构和可调的物理化学性质,已成为一种新兴的分离膜材料。由GO组装成的分离膜在水处理、海水淡化和气体分离等领域表现出非凡的分子分离性能,在过去几年受到了极大的关注。本文选取GO为原材料,通过水热还原以及填充MoS2、V2O5纳米材料的方式分别对其进行了改性,并真空抽滤在聚偏氟乙烯（PVDF）基底上制备了具有层状结构的分离膜。分析了改性后的GO膜的化学性质及层间结构特征的变化情况,并探究了改性对其分离机制以及分离性能的影响。主要结果如下:（1）通过绿色水热还原法合成了还原氧化石墨烯,并采用真空抽滤法在聚偏氟乙烯（PVDF）基底上制备还原氧化石墨烯（rGO）膜。通过控制水热时间调整GO的还原程度,详细探究了还原程度对其层间结构和性质的影响,然后评价了不同还原程度rGO膜的渗透性能。结果表明,随着水热处理时间增加,其水通量不断增高。当水热处理9 h时,rGO膜的纯水通量为26.08 L m-2 h-1 bar-1,约为GO膜纯水通量的4倍,对甲基蓝染料的截留率为98.92%。同时水热还原后的膜具有机械稳定性以及长期的稳定性,并且对各种染料都有很高的截留率。（2）通过物理共混的方式将液相剥离法制备的二维MoS2纳米片嵌入rGO纳米片中,并通过真空抽滤法制备了MoS2-rGO膜。探究了MoS2填充量对rGO的层间结构及性能的影响,并分析解释MoS2的引入对rGO纳米通道的影响以及水分子在膜中的运输机制。结果表明,MoS2的引入促进了纳米通道的形成,并改善了膜的亲水性,有利于水分子在膜中的运输。随着MoS2填充量的增加,MoS2-rGO膜的水通量逐渐增加,但其截留率却逐渐下降。当MoS2填充量为33.33%时,MoS2-rGO膜的水通量为118.21 L m-2 h-1 bar-1,约为rGO膜的4.4倍,GO膜的18.1倍,MB截留率为88.72%。（3）通过共混以及原位合成法两种截然不同的方法将V2O5插层于rGO中,采用真空过滤技术分别制备了V2O5-rGO和V2O5@rGO膜。分析了两种方法所制备的膜在化学性质、润湿性、结构及微观形貌等方面的差异,并探究了它们分离性能的优异性。结果表明,原位合成的V2O5@rGO在合成过程中,V2O5可以和rGO紧密堆叠呈均匀分布的层状结构,几乎不存在团聚现象,有效调节了rGO层间距,优化了rGO的结构和性质。然而简单共混的V2O5-rGO制备中具有不可控性和不均匀性,易产生团聚现象。V2O5-rGO膜的水通量随着V2O5纳米线填充量的增加而大幅度增加,但是截留率却显着下降。而V2O5@rGO膜在不牺牲截留率的条件下,呈现出卓越的分离性能,其水通量为158.05 L m-2 h-1 bar-1（约为rGO膜的5.4倍）,截留率为99.41%。此外,V2O5@rGO膜相比于V2O5-rGO膜具有长期稳定性更好,对各种染料都保持接近100%的截留率。
张玉辉[5]（2019）在《基于环糊精的渗透汽化膜改性及其苯/环己烷分离特性研究》文中认为渗透汽化是一种环境友好新型分离技术,对近沸和共沸混合物的分离具有独特优势,近年来,苯/环己烷等有机物分离用渗透汽化膜研究备受关注,但如何获得兼具耐溶剂性、较高分离性能的膜材料仍然面临挑战。本文以苯/环己烷分离用渗透汽化膜的开发为目标,基于大环化合物环糊精及其衍生物聚轮烷的特异结构,设计制备了交联改性和共沉积改性渗透汽化膜,对制备条件、膜性能的关系及其分离机制进行了研究。主要研究内容及结论如下:（1）以大环化合物环糊精分子为基体,制备了环糊精交联剂（CD=）和具有滑移特性的聚轮烷交联剂（PR=）;以乙基纤维素（EC）为活性层膜材料,聚偏氟乙烯（PVDF）为支撑层膜材料,制备了EC/PVDF复合膜,并采用CD=、PR=和季戊四醇三丙烯酸酯交联剂（PETA）三种交联剂对膜实现了交联改性,对膜的苯/环己烷分离行为进行了研究。结果表明,交联改性复合膜具有良好的机械性能和热稳定性,交联提高了膜的耐溶剂性;渗透汽化测试结果表明,PR=改性复合膜的性能优于CD=和PETA改性复合膜,PR=改性复合膜的渗透通量达4332g·m-2·h-1,分离系数为6.26,其优异性能与PR的滑动/旋转特性密切相关。（2）基于多巴胺氧化自聚黏附的仿生策略将环糊精分子（CD）沉积到EC膜表面,制备了PDA/CDx-EC改性膜,通过红外,X射线电子能谱等手段证明了环糊精分子在膜表面的成功沉积和引入,膜表面呈现0.5-2μm厚的沉积层,膜表面的粗糙度发生改变。性能测试结果表明,相对于原膜,PDA/CD2-EC改性膜在苯中吸附速率明显提升,环糊精分子对膜吸附性能和分离行为的优化具有重要影响,PDA/CD2-EC改性膜对苯/环己烷体系的分离系数达6.58,渗透通量达1492g·m-2·h-1。
刘燕青[6]（2019）在《填充改性PDMS渗透汽化膜的制备及其酯/水分离性能的研究》文中研究说明乙酸正丁酯和乙酸乙酯常应用于医药、丙烯酸树脂、硝化纤维、塑料、化妆品以及香料的制备中。工业上酯类化合物通常采用直接酯化法获得。该工艺排放的废水中含有微量的乙酸正丁酯和乙酸乙酯,需要经过回收才可安全排放。渗透汽化法相对于传统的分离技术,具有能耗低、过程简单、环境友好及分离效率高等优点,广泛用于石化、环保、制药等相关行业的有机溶剂脱水或废水中有机物的脱除。本文将新型的八苯基-多面体低聚倍半硅氧烷（OP-POSS）和ZSM-5型沸石填充到聚二甲基硅氧烷（PDMS）中,以聚偏氟乙烯（PVDF）为支撑层,利用浇铸刮涂法制备PDMS/OP-POSS/PVDF和PDMS/ZSM-5/PVDF复合膜。采用扫描电子显微镜、接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和热重分析仪等对膜材料的物理化学性能进行表征,并考察了膜材料的溶胀行为及渗透汽化性能。表征结果表明,OP-POSS和ZSM-5在PDMS膜中分散均匀,没有发生化学作用,并且提高了 PDMS膜材料的疏水性和热稳定性。平衡溶胀实验表明,复合膜对乙酸正丁酯和乙酸乙酯的亲和性随着OP-POSS和ZSM-5填充量的增加而增加,并且复合膜对乙酸正丁酯的亲和性强于乙酸乙酯。而动态溶胀实验表明,乙酸正丁酯透过复合膜的扩散速率明显低于乙酸乙酯。另外,利用基团贡献法计算了各组分的溶解度参数,预测乙酸正丁酯和乙酸乙酯溶剂与复合膜之间的亲和性,其结果和平衡溶胀实验结果保持一致。通过渗透汽化实验考察了复合膜分离乙酸正丁酯/水和乙酸乙酯/水溶液的渗透汽化性能,探讨了OP-POSS和ZSM-5的填充量、进料浓度和温度对膜分离性能的影响。结果表明:随着OP-POSS和ZSM-5填充量的增加,渗透通量显着增加,而分离因子先增加后减少。随着进料浓度和温度的增加,渗透通量不断增加而分离因子呈现先增加后减少的相似趋势。对于乙酸正丁酯/水体系,PDMS/OP-POSS/PVDF复合膜的渗透通量和分离因子最大值分别为348 g·m-2.h-1和221,PDMS/ZSM-5/PVDF复合膜的渗透通量和分离因子最大值分别为319 g·m-2·h-1和131。而对乙酸乙酯/水体系,PDMS/OP-POSS/PVDF复合膜的渗透通量和分离因子最大值分别为1694 g·m-2·h-1和137,PDMS/ZSM-5/PVDF复合膜的渗透通量和分离因子最大值分别为1385 g.m-2·h-1和121。
鲍美婷[7]（2019）在《PDMS/PVDF复合膜的优化制备及其生物丁醇分离应用》文中研究指明近年来,传统化石燃料的短缺及其带来的环境污染问题日益严重,生物发酵法生产生物丁醇成为研究者们关注的重点。由于当前的ABE发酵法中产物丁醇对菌株有抑制作用,丁醇产率较低。所以本文以降低丁醇抑制作用和提高丁醇分离产率为目的,利用渗透汽化膜分离技术,意在之后的发酵分离耦合实验中提高产物丁醇的生产效率。选择合适的渗透汽化膜是渗透汽化技术的关键。由于纯的PDMS均质膜存在机械性能和成膜性差的缺点,本文通过喷涂技术以PVDF为支撑层制备了PDMS/PVDF复合膜,旨在保证膜机械性能的前提下提高丁醇的分离效率。本文依次探究了交联剂用量和PDMS黏度对复合膜渗透汽化性能的影响,并利用响应面分析法进一步探究了PDMS浓度（wt.%）和喷涂时间对复合膜渗透汽化性能的影响,并且探讨两者存在的交互影响,经过改变制膜条件制备分离性能较好的复合膜。为了更好研究复合膜的分离性能和分析复合膜的结构特征,辅以扫描电镜、红外光谱和能量色散X射线光谱等表征。最终得出该复合膜表面平滑均匀、致密无缺陷,复合膜断面中PDMS选择层与支撑层结合紧密良好,没有明显的分层和渗漏现象产生。从红外光谱图发现,5种不同分子量制备的复合膜均发生了明显的交联反应,并在质量比PDMS:TEOS=1:0.3处PDMS与TEOS交联程度最好。通过对复合膜的能谱分析,发现超滤膜比微滤膜更适合做支撑层,超滤膜中PVDF膜具有疏水性能好、热稳定性能好等优点更适合做支撑层。以15 g/L的丁醇水溶液为待分离原料液,按顺序探究交联剂用量和PDMS黏度对复合膜分离性能的影响。其中交联剂用量实验得出的结论与红外光谱得出的结论相吻合,即交联剂用量为0.3（TEOS与PDMS质量比）时的复合膜分离效果最好,其渗透通量和分离因子分别为213.8 g/（m2·h）和38.9。随着PDMS黏度的增加,复合膜的分离因子增大,渗透通量降低,并且在PDMS粘度为15.5万cst时分离因子达到最大,为51.1。之后在原料液基础上,测试了其温度、浓度对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响,结果为温度、浓度增加,总通量均增大,分离因子均先增加后减小。最后,为了更接近发酵分离耦合实验,探索了ABE水溶液和发酵液对复合膜分离性能的影响。最终得出发酵液为原料液时,丁醇的选择性略有提高。并且发现以发酵途中接近丁醇抑制时刻时的7 g/L丁醇水溶液为原料液时,经膜分离实验达到的丁醇浓度为0.41 g/h,说明此膜可以用于丁醇发酵耦合,并对其有一定的价值。
张旋[8]（2019）在《高性能聚偏氟乙烯基薄膜复合膜的制备及其正渗透性能研究》文中认为正渗透（FO）技术凭借其低能耗、污染倾向小等优势得到了诸多的关注与研究,并被广泛应用于废水浓缩、污水处理及海水淡化等领域。然而缺乏高性能的FO膜在很大程度上限制了其进一步发展。聚合物基底的薄膜复合膜（TFC）凭借其分离性能好,制备过程简单,化学稳定性佳等优势得到研究者们的青睐。然而多数TFC膜往往存在基膜孔隙率低、孔曲度高、聚酰胺（PA）选择层生长不均匀等问题,造成严重的内浓差极化（ICP）与低盐截留,最终导致正渗透薄膜复合膜（TFC-FO）水通量小、选择性差、长期稳定性不佳等问题。本工作通过简单的亲水聚合物共混与无机纳米粒子掺杂的方式对聚偏氟乙烯（PVDF）基膜进行改性,制得高性能PVDF基薄膜复合膜,并系统地研究了不同添加剂对基膜本体、选择层理化性质以及最终TFC-FO膜渗透性能带来的影响,以期从一定程度上抑制或解决上述难题。首先选择亲水性较好的全氟磺酸树脂（PFSA）对PVDF基膜进行改性,PFSA的引入优化了基膜孔结构、提升基膜亲水性与孔隙率,且有助于PA选择层的均匀形成,最终提升TFC-FO膜的水通量,降低反向盐通量。另外PFSA与PVDF较好相容性也保证了TFC-FO膜长期使用的稳定性,使得改性后TFC-FO膜在海水淡化领域的应用有一定的可行性。此外,在基膜中引入自具传质通道的多壁碳纳米管（MWNTs）可以在不牺牲TFC膜选择性的前提下进一步提升水通量,从而带来TFC膜特定反向盐通量（JS/JV）的下降,达到提升TFC膜选择性的目的。使用正硅酸乙酯（TEOS）原位水解修饰的MWNTs（SiO2@MWNTs）对PVDF基膜改性,由于其较好的亲水性和在PVDF基膜中的均匀分散性,不仅促进了PA层均匀致密的形成,而且利用了MWNTs本身无阻力传质水通道,降低了ICP的负面影响。改性后的TFC-FO膜通量和选择性均得到明显提升。实验结果也证明本方法具备较好普适性,同样适用于其它高分子基膜的改性。在此基础上,本论文进一步研究了MWNTs在基膜中随机分布与取向排列对TFC-FO膜性能的影响。首先使用顺磁性的四氧化三铁（Fe3O4）对MWNTs进行包覆改性,利用Fe3O4@MWNTs对外加磁场的响应性,实现了使用低磁强外加磁场对基质中碳纳米管进行取向排列的目的。结果显示,碳管在基膜中平行于水分子跨膜传递方向可以最大程度降低ICP影响,带来TFC膜水通量的明显上升。基膜的改性不仅可以提升TFC-FO膜通量,也对TFC膜PA选择层的交联度和表面粗糙度带来一定的影响。使用磷酸化二氧化钛（p-TiO2）对基膜进行掺杂改性,在利用其提升基膜亲水性与孔隙率,从而有效降低ICP的基础上,凭借p-TiO2表面磷酸基团与间苯二胺（MPD）单体之间的化学作用,实现了PA结构的受限生长,使PA层更加致密平滑。改性后的TFC-FO膜具备更高的水通量、更低的反向盐通量与更好的抗污染能力,适用于污水处理和脱盐过程,尤其是相对有高污染倾向或苛刻操作条件下的苦咸水处理。最后,就FO过程应用而言,部分应用往往涉及到处理温度相对较高,成分复杂,氢离子浓度指数（pH）差别较大的原料液,在不同应用的过程中针对性地设计高通量、高稳定性的TFC-FO膜则十分必要。使用聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）微米凝胶改性基膜所制备的TFC-FO膜,在对高温料液（如活性染料废水）的处理与回收时,借助凝胶粒子对外界温度（原料液侧）的响应性,通过粒子的可逆皱缩大幅提升了基膜孔道的通透性,从而降低孔曲率,进一步抑制了ICP的影响,提升了TFC膜在处理相对高温料液,如活性染料废水浓缩等实际使用时的处理效率。
曲兆通[9]（2018）在《聚乙烯醇双功能非对称催化—渗透汽化膜制备及其在酯化反应中的应用研究》文中进行了进一步梳理酯化反应在生产生活中应用范围非常广。传统的酯化反应分离过程使用的是均相催化剂硫酸,这种过程中反应会受到化学反应平衡的抑制,反应物的转化率有限,而且后期的处理过程复杂,操作和设备的费用高。因此,为了打破这种化学反应平衡状态,使反应物的转换速率升高,简化工艺,采用化工过程强化技术,应用膜的催化-渗透汽化耦合技术实现反应和分离同时进行已经成为现代化工研究的热点。催化-渗透汽化耦合过程最关键的问题是双功能膜的制备。本文选择亲水的聚合物聚乙烯醇（PVA）作为膜的材料,首先采用NIPS法制备单功能（只具有渗透汽化分离功能）非对称结构的PVA膜,研究了NIPS操作条件及PVA浓度（8%-10wt.%）对膜结构的影响;研究了乙酸乙酯水溶液浓度和温度对渗透汽化性能的影响。当PVA的浓度是8%时,形成的膜最薄是80μm,料液温度40℃时,水透过量达423.4 g/m2h,通过与其他文献对比,非对称PVA渗透汽化膜分离性能优于均质PVA渗透汽化膜。然后,选用5-磺基水杨酸（SA）通过羟醛缩合反应制备了非对称结构PVA-SA催化-渗透汽化双功能膜,研究了非对称PVA-SA催化-渗透汽化双功能膜结构和渗透汽化分离乙酸乙酯水溶液性能。结果表明水通量最大能达到1400g/m2h。以醋酸和乙醇的间歇反应为例验证膜的催化性,在同等条件下有催化膜的间歇反应与不加催化剂对比,在催化膜参与的反应中醋酸的转换率提高2.5倍。最后,双功能膜用于催化-渗透汽化耦合合成乙酸乙酯,醋酸的转化率达到91.1%,比间歇反应的转化率高10%左右,实现了由间歇反应到连续反应的突破,并且重复性好。综上,非对称PVA单功能膜具有良好的分离性能,双功能非对称PVA催化-渗透汽化膜的提高了乙酸转化率,减少后期处理环节,节省能源和人力,符合新时代背景下的科技要求,具有工业应用的潜力。
胡婷婷[10]（2018）在《PEG基混合基质膜制备及脱硫性能研究》文中认为汽油中有机硫燃烧后产生的硫氧化物（SOX）,直接排放会造成严重的大气污染,威胁人类的生存环境。我国油品来源相对较单一,催化裂化（Fluid Catalytic Cracking,FCC）汽油占油品市场的80%左右。因此,脱除FCC汽油中的有机硫化物,生产清洁汽油迫在眉睫。渗透汽化是一种新兴的分离技术,用于脱硫时具有操作条件温和、能耗低、分离效率高可深度脱硫、不损失辛烷值等优点。渗透汽化膜分离技术的核心是渗透汽化膜材料。混合基质膜可将有机膜与无机膜的优点结合起来,发挥协同效应。但传统的混合基质膜由于存在无机粒子团聚及界面缺陷的问题,达不到预期的分离效果。本文选取可溶于水的聚乙二醇（PEG）作为有机膜基体,选取水相合成后不经过干燥处理而是直接分散在水中的SiO2和ZIF-8作为无机粒子,通过共混的方法（水基工艺）,分别制备ZIF-8-PEG/PVDF和Si O2-PEG/PVDF两种混合基质膜,提高了PEG膜的脱硫性能。本文通过水相合成的方法制备了ZIF-8纳米粒子,将ZIF-8分散液与PEG的水溶液共混制备ZIF-8-PEG/PVDF混合基质膜。采用扫描电子显微镜（SEM）,傅立叶红外光谱仪（FT-IR）,X射线（XRD）,N2吸脱附等分析表征手段对ZIF-8粒子进行表征;通过SEM,FT-IR等表征手段对所制备混合基质膜进行了系统的表征。研究ZIF-8粒子填充量、操作温度、料液浓度对ZIF-8-PEG/PVDF混合基质膜渗透汽化性能的影响。实验表明,ZIF-8粒子填充量为4%,ZIF-8-PEG/PVDF混合基质膜渗透汽化性能最佳。当料液浓度为200 ppm,操作温度为75℃,4%-ZIF-8-PEG/PVDF混合基质膜渗透通量达1.96 kg/（m2·h）,富硫因子为8.93。与纯PEG膜相比渗透通量和富硫因子分别提高了397%和18.75%。通过水基工艺制备了SiO2-PEG/PVDF混合基质膜。采用透射电子显微镜（TEM）等分析表征手段对SiO2粒子进行表征;采用FT-IR,X射线光电子衍射（XPS）,SEM对混合基质膜进行了系统的表征。通过渗透汽化实验对所制备的混合基质膜进行脱硫性能评价。考察Si O2粒子粒径、填充量、操作温度对SiO2-PEG/PVDF混合基质膜的渗透汽化性能的影响。结果表明,与纯PEG膜相比,填充了SiO2粒子SiO2-PEG/PVDF混合基质膜渗透通量显着提高。在SiO2粒子填充量为1%,料液浓度为200 ppm,温度为75℃时,渗透通量达4.0 kg/（m2·h）,富硫因子为8.93。与纯的PEG膜相比渗透通量和富硫因子分别提高了915%和18.75%。
二、非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜的制备与性能研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜的制备与性能研究（论文提纲范文）
（1）渗透汽化膜的制备及其应用进展（论文提纲范文）
| 1 渗透汽化技术 |
| 1.1 分离原理 |
| 1.2 膜性能的评价 |
| 2 渗透汽化膜制备方法 |
| 2.1 溶胶涂布法 |
| 2.2 溶液浇铸法 |
| 2.3 原位、界面聚合法 |
| 2.4 中空纤维纺丝法 |
| 3 渗透汽化膜的应用 |
| 3.1 有机溶剂脱水 |
| 3.2 有机混合物分离 |
| 3.3 工业废水处理 |
| 3.4 化学反应的强化 |
| 4 影响渗透汽化性能的关键因素 |
| 4.1 料液温度 |
| 4.2 料液浓度 |
| 4.3 料液流速 |
| 4.4 膜上下游蒸汽压差 |
| 4.5 膜材料 |
| 5 结语与展望 |
（2）聚偏氟乙烯基膜的结构调控及其复合正渗透膜的分离性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 正渗透膜概述 |
| 1.2.1 分离原理 |
| 1.2.2 浓差极化现象 |
| 1.2.3 复合正渗透(TFC-FO)膜的制备 |
| 1.2.4 正渗透技术的应用领域 |
| 1.3 聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性质及其制备方法 |
| 1.3.1 共混改性 |
| 1.3.2 表面改性 |
| 1.3.3 多巴胺改性技术 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 贻贝原位亲水改性的PVDF基 TFC-FO膜的制备及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 材料及仪器设备 |
| 2.2.2 膜的制备 |
| 2.2.3 性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 膜的形貌结构表征 |
| 2.3.2 膜的化学性质表征及分析 |
| 2.3.3 膜的表面润湿性分析 |
| 2.3.4 膜的表面电位分析 |
| 2.3.5 膜的正渗透性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 自支撑PVDF基 TFC-FO膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料及仪器设备 |
| 3.2.2 膜的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 膜的形貌结构表征 |
| 3.3.2 膜的化学性质表征及分析 |
| 3.3.3 膜表面润湿性分析 |
| 3.3.4 膜的正渗透性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 粗糙结构PVDF基 TFC-FO膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料及仪器设备 |
| 4.2.2 膜的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 膜的形貌结构表征 |
| 4.3.2 膜的化学性质表征及分析 |
| 4.3.3 膜表面润湿性分析 |
| 4.3.4 膜的正渗透性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）辐射交联法制备功能分离膜材料及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 膜分离技术 |
| 1.2.1 膜分离技术的发展 |
| 1.2.2 分离膜的定义与分离原理 |
| 1.2.3 分离膜的分类 |
| 1.3 聚合物分离膜的制备方法 |
| 1.3.1 相转化法 |
| 1.3.2 静电纺丝法 |
| 1.3.3 界面聚合法 |
| 1.3.4 挤出-拉伸法 |
| 1.3.5 径迹蚀刻法 |
| 1.4 聚合物分离膜面临的挑战 |
| 1.5 聚合物分离膜的改性方法 |
| 1.5.1 二维(2D)改性:表面涂覆 |
| 1.5.2 二维(2D)改性:表面接枝 |
| 1.5.3 三维(3D)改性:物理共混和表面偏析 |
| 1.6 辐射改性技术在膜材料领域的应用 |
| 1.6.1 膜材料的辐射接枝改性 |
| 1.6.2 膜材料的辐射交联改性 |
| 1.7 课题的提出以及主要研究内容 |
| 第2章 辐射交联法功能改性聚合物滤膜材料的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 PVDF改性滤膜的制备 |
| 2.2.4 实验表征与方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 辐射交联法制备PVA改性的聚合物膜 |
| 2.3.2 辐射交联改性聚合物膜材料的通用性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 聚偏氟乙烯/聚乙烯醇辐射交联复合膜的耐污染性研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 PVDF/PVA复合膜的制备 |
| 3.2.4 实验表征与方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PVDF/PVA复合膜的油水乳液分离 |
| 3.3.2 PVDF/PVA复合膜的抗蛋白污染 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 辐射交联法制备多壁碳纳米管基复合膜及其在油水乳液分离中的应用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 多壁碳纳米管辐射交联聚乙烯醇的合成 |
| 4.2.4 MWNTs巴基纸膜的制备 |
| 4.2.5 巴基纸膜的油水乳液分离 |
| 4.2.6 实验表征与方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 多壁碳纳米管辐射交联聚乙烯醇的表征 |
| 4.3.2 MWNTs巴基纸膜 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 辐射交联法制备氧化石墨烯基复合膜及其酸渗透选择性的研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 氧化石墨烯辐射交联聚乙烯醇复合膜的制备 |
| 5.2.4 GO膜的结构稳定性测试 |
| 5.2.5 扩散渗析测试 |
| 5.2.6 实验表征与方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 GO及其复合膜的表征 |
| 5.3.2 GO及其复合膜的微观形貌 |
| 5.3.3 GO及其复合膜的结构稳定性 |
| 5.3.4 GO及其复合膜的离子渗透性 |
| 5.3.5 rAGO膜离子渗透性的影响因素 |
| 5.3.6 rAGO膜的酸渗透选择性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新性 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 |
| 附录二 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的论文与研究成果 |
（4）氧化石墨烯膜的制备及染料分离性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 水资源现状 |
| 1.1.2 常见废水处理工艺 |
| 1.2 膜分离技术 |
| 1.2.1 膜分离技术的发展历程 |
| 1.2.2 分离膜的分类 |
| 1.2.3 膜材料 |
| 1.2.4 膜分离技术的应用 |
| 1.3 氧化石墨烯分离膜 |
| 1.3.1 氧化石墨烯 |
| 1.3.2 氧化石墨烯的制备 |
| 1.3.3 氧化石墨烯的改性 |
| 1.3.4 氧化石墨烯分离膜的制备 |
| 1.3.5 氧化石墨烯分离膜的结构特点及其应用 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 第二章 实验原料及仪器、表征方法与性能评价 |
| 2.1 实验原料及仪器 |
| 2.2 氧化石墨烯分离膜的表征方法 |
| 2.2.1 紫外-可见吸收光谱(UV-vis) |
| 2.2.2 傅里叶红外光谱(FT-IR) |
| 2.2.3 X射线电子能谱(XPS) |
| 2.2.4 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.5 扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS) |
| 2.2.6 拉曼光谱(Raman Spectra) |
| 2.2.7 接触角测试 |
| 2.3 氧化石墨烯分离膜的性能评价 |
| 2.3.1 氧化石墨烯分离膜的性能评价装置 |
| 2.3.2 氧化石墨烯分离膜的性能测试 |
| 第三章 水热还原氧化石墨烯膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 还原氧化石墨烯的制备 |
| 3.2.2 还原氧化石墨烯膜的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 还原氧化石墨烯膜的表征 |
| 3.3.2 还原氧化石墨烯膜的稳定性 |
| 3.3.3 还原氧化石墨烯膜的性能评价 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 二硫化钼-还原氧化石墨烯膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 MoS_2的制备 |
| 4.2.2 MoS_2-rGO膜的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 MoS_2-rGO膜的表征 |
| 4.3.2 MoS_2-rGO膜的性能评价 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 五氧化二钒-还原氧化石墨烯膜的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 V_2O_5-rGO膜制备 |
| 5.2.2 V_2O_5@rGO膜制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 V_2O_5-rGO膜和V_2O_5@rGO膜的表征 |
| 5.3.2 V_2O_5-rGO膜和V_2O_5@rGO膜的性能评价 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于环糊精的渗透汽化膜改性及其苯/环己烷分离特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 渗透汽化概述 |
| 1.2.1 渗透汽化过程原理和方法 |
| 1.2.2 渗透汽化过程传质模型 |
| 1.3 渗透汽化膜简介 |
| 1.3.1 渗透汽化膜材料 |
| 1.3.2 渗透汽化膜的制备方法 |
| 1.3.3 渗透汽化膜材料的选择方法 |
| 1.3.4 渗透汽化膜的改性 |
| 1.4 苯/环己烷体系简介 |
| 1.5 环糊精简介 |
| 1.6 聚轮烷简介 |
| 1.7 研究思路和内容 |
| 第二章 聚轮烷交联改性EC/PVDF复合膜的制备及其性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验材料和仪器设备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验设备仪器 |
| 2.3 试验方法与内容 |
| 2.3.1 环糊精、聚轮烷交联剂的制备 |
| 2.3.2 交联改性复合膜的制备 |
| 2.3.3 红外光谱表征 |
| 2.3.4 核磁共振表征 |
| 2.3.5 微观结构表征 |
| 2.3.6 X-射线衍射表征 |
| 2.3.7 热性能表征 |
| 2.3.8 粗糙度表征 |
| 2.3.9 水接触角测试 |
| 2.3.10 溶胀度测试 |
| 2.3.11 力学性能测试 |
| 2.3.12 渗透汽化性能评价实验 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 交联剂及交联改性复合膜的红外表征 |
| 2.4.2 交联剂的核磁表征 |
| 2.4.3 交联改性复合膜的微观结构表征 |
| 2.4.4 交联改性复合膜的XRD表征 |
| 2.4.5 交联改性复合膜的热性能分析 |
| 2.4.6 交联改性复合膜的表面粗糙度及水接触角 |
| 2.4.7 交联改性复合膜在纯溶剂中的溶胀性能 |
| 2.4.8 交联改性复合膜的力学性能 |
| 2.4.9 交联改性复合膜的渗透汽化性能测试 |
| 2.5 本章总结 |
| 第三章 多巴胺/环糊精共沉积改性膜的制备及其分离性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验药品和仪器设备 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 实验设备和仪器 |
| 3.3 实验方法与内容 |
| 3.3.1 PDA/CD_x-EC改性膜的制备 |
| 3.3.2 微观结构表征 |
| 3.3.3 红外光谱表征 |
| 3.3.4 X-射线光电子能谱 |
| 3.3.5 元素分析 |
| 3.3.6 粗糙度表征 |
| 3.3.7 水接触角表征 |
| 3.3.8 溶胀度测试 |
| 3.3.9 渗透汽化性能评价实验 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 PDA/CD_x-EC改性膜微观结构分析 |
| 3.4.2 PDA/CD_x-EC改性膜的红外光谱分析 |
| 3.4.3 PDA/CD_x-EC改性膜表面元素分析 |
| 3.4.4 PDA/CD2-EC改性膜的EDX分析 |
| 3.4.5 PDA/CD_x-EC改性膜表面粗糙度分析 |
| 3.4.6 PDA/CD_x-EC改性膜的水接触角分析 |
| 3.4.7 纯溶剂小分子在膜中的扩散研究 |
| 3.4.8 PDA/CD_x-EC改性膜的渗透汽化性能测试 |
| 3.4.9 文献数据对比 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表学术论文 |
| 致谢 |
（6）填充改性PDMS渗透汽化膜的制备及其酯/水分离性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 渗透汽化技术简介 |
| 1.1.1 渗透汽化技术国内外发展现状 |
| 1.1.2 渗透汽化技术原理 |
| 1.1.3 渗透汽化影响因素 |
| 1.2 渗透汽化技术的应用 |
| 1.2.1 渗透汽化从水中回收醇类的应用 |
| 1.2.2 渗透汽化从水中回收乙酸的应用 |
| 1.2.3 渗透汽化在酯化反应中的应用 |
| 1.3 渗透汽化膜材料与分类 |
| 1.3.1 有机膜 |
| 1.3.2 无机膜 |
| 1.3.3 有机-无机膜 |
| 1.4 多面体低聚倍半硅氧烷介绍 |
| 1.5 沸石分子筛膜介绍 |
| 1.6 课题研究目的和内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 渗透汽化膜的制备及表征 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 仪器与设备 |
| 2.2 材料的制备 |
| 2.2.1 PDMS/PVDF复合膜的制备 |
| 2.2.2 PDMS/OP-POSS/PVDF复合膜的制备 |
| 2.2.3 PDMS/ZSM-5/PVDF复合膜的制备 |
| 2.3 溶解度参数的估算 |
| 2.4 膜的平衡溶胀性能 |
| 2.5 膜的动态溶胀性能 |
| 2.6 膜材料性能表征 |
| 2.6.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.6.2 接触角测试 |
| 2.6.3 傅里叶变换红外光谱(FTIR) |
| 2.6.4 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.6.5 热重分析仪(TGA) |
| 2.7 膜的渗透汽化性能测试 |
| 第三章 OP-POSS填充改性PDMS膜材料及分离性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 溶解度参数计算 |
| 3.2.2 平衡溶胀实验 |
| 3.2.3 动态溶胀实验 |
| 3.2.4 PDMS/OP-POSS膜的表征 |
| 3.2.5 PDMS/OP-POSS/PVDF复合膜的渗透汽化性能 |
| 3.2.6 不同复合膜分离乙酸正丁酯和乙酸乙酯溶液的比较 |
| 第四章 ZSM-5填充改性PDMS膜材料及分离性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 溶解度参数 |
| 4.2.2 溶胀实验 |
| 4.2.3 PDMS/ZSM-5膜的表征 |
| 4.3 渗透汽化实验结果 |
| 4.3.1 ZSM-5添加量对渗透汽化性能的影响 |
| 4.3.2 进料浓度对渗透汽化性能的影响 |
| 4.3.3 进料温度对渗透汽化性能的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（7）PDMS/PVDF复合膜的优化制备及其生物丁醇分离应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 生物丁醇 |
| 1.2 ABE发酵法生产丁醇面临的挑战 |
| 1.2.1 原料成本 |
| 1.2.2 丁醇耐受性 |
| 1.2.3 丁醇分离成本 |
| 1.3 生物丁醇分离技术—渗透汽化 |
| 1.4 渗透汽化膜材料 |
| 1.4.1 均质膜 |
| 1.4.2 非对称膜 |
| 1.4.3 复合膜 |
| 1.5 渗透汽化复合膜的制备方法 |
| 1.6 制膜条件优化方法 |
| 1.7 课题的目的及意义 |
| 2 PDMS/PVDF复合膜的制备及条件优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 主要实验仪器 |
| 2.2.2 主要实验试剂和材料 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 PDMS/PVDF复合膜的制备 |
| 2.3.2 渗透汽化实验及分析与测定方法 |
| 2.3.3 渗透汽化分离性能的评价指标 |
| 2.3.4 单因素实验设计 |
| 2.3.5 响应面优化试验设计 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 交联剂用量对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响 |
| 2.4.2 PDMS黏度对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响 |
| 2.4.3 PDMS浓度与喷涂时间对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响 |
| 2.4.4 优化条件下响应值的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 PDMS/PVDF复合膜的表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.2.1 实验仪器 |
| 3.2.2 实验试剂和材料 |
| 3.3 PDMS/PVDF复合膜的制备 |
| 3.4 PDMS/PVDF复合膜的表征 |
| 3.4.1 扫描电镜测试 |
| 3.4.2 红外光谱测试 |
| 3.4.3 能量色散X射线光谱 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 扫描电镜分析 |
| 3.5.2 红外光谱分析 |
| 3.5.3 EDX线扫分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 PDMS/PVDF渗透汽化复合膜的分离性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.2.1 实验菌株 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验试剂 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 培养基的配置及菌种培养 |
| 4.3.2渗透汽化实验 |
| 4.3.3 分析方法 |
| 4.3.4 渗透汽化分离性能的评价指标 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 PDMS分离层膜厚对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响 |
| 4.4.2 原料液温度对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响 |
| 4.4.3 原料液浓度对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响 |
| 4.4.4 ABE溶液和发酵液对PDMS/PVDF复合膜分离性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）高性能聚偏氟乙烯基薄膜复合膜的制备及其正渗透性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 正渗透膜分离技术概述 |
| 1.1.1 正渗透技术历史背景 |
| 1.1.2 正渗透基本原理 |
| 1.1.3 正渗透过程的应用 |
| 1.1.4 正渗透过程存在的难题 |
| 1.2 正渗透技术的研究进展 |
| 1.2.1 正渗透汲取液的研究进展 |
| 1.2.2 正渗透膜的研究进展 |
| 1.3 正渗透薄膜复合膜选择层研究进展 |
| 1.4 正渗透薄膜复合膜支撑层设计与研究进展 |
| 1.4.1 支撑层制备工艺设计 |
| 1.4.2 聚合物本体功能化改性 |
| 1.4.3 共混亲水性聚合物 |
| 1.4.4 亲水纳米材料掺杂 |
| 1.4.5 表面亲水性处理 |
| 1.4.6 矿化改性 |
| 1.4.7 TFC-FO膜基膜材料选择 |
| 1.5 本文的研究内容及创新点 |
| 1.5.1 本文的主要研究内容 |
| 1.5.2 本文的创新点和重要性 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品和材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 聚偏氟乙烯、聚砜基膜的制备 |
| 2.2.2 聚酰胺选择层的制备 |
| 2.2.3 正渗透膜基膜表征 |
| 2.2.4 薄膜复合膜本征渗透性测试 |
| 2.2.5 正渗透测试 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 高通量全氟磺酸改性聚偏氟乙烯TFC膜的制备与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料与设备 |
| 3.2.2 聚偏氟乙烯/全氟磺酸基膜制备与表征 |
| 3.2.3 聚偏氟乙烯/全氟磺酸薄膜复合膜制备与表征 |
| 3.2.4 本征渗透性能测试 |
| 3.2.5 正渗透性能测试 |
| 3.2.6 模拟海水脱盐过程FO测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PFSA含量对基膜理化性质的影响 |
| 3.3.2 PFSA含量对PA层形貌与性能的影响 |
| 3.3.3 基膜PFSA含量对TFC膜本征渗透性能的影响 |
| 3.3.4 基膜PFSA含量对TFC膜正渗透性能的影响 |
| 3.3.5 汲取液浓度对FO性能影响及模拟海水淡化测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 功能化碳纳米管改性TFC-FO膜的制备及其对膜选择性提升机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料与设备 |
| 4.2.2 碳管的修饰与表征 |
| 4.2.3 基膜的制备与表征 |
| 4.2.4 TFC膜的制备与表征 |
| 4.2.5 TFC的本征性能测试与正渗透测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 功能化碳管相关表征 |
| 4.3.2 功能化碳管含量对基膜表面性质的影响 |
| 4.3.3 功能化碳管含量对基膜形貌与渗透性能的影响 |
| 4.3.4 功能化碳管含量对PA层形成的影响 |
| 4.3.5 TFC膜本征渗透性能变化 |
| 4.3.6 TFC膜正渗透性能 |
| 4.3.7 功能化碳管对基膜改性的普适性研究 |
| 4.3.8 二氧化硅与碳管协同改性机理研究 |
| 4.3.9 TFC-FO膜应用于海水脱盐过程性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 碳纳米管在基膜取向排列对TFC膜正渗透性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料与设备 |
| 5.2.2 磁性功能化碳管的制备与表征 |
| 5.2.3 改性基膜的制备 |
| 5.2.4 TFC膜的制备与表征 |
| 5.2.5 TFC膜的本征性能测试与正渗透测试 |
| 5.2.6 TFC膜模拟海水脱盐测试 |
| 5.2.7 TFC膜模拟染料废水浓缩降解测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 磁性功能化碳管相关表征 |
| 5.3.2 不同添加剂对基膜的影响 |
| 5.3.3 不同添加剂对TFC膜 PA形貌的影响 |
| 5.3.4 不同添加剂对TFC膜本征渗透参数影响 |
| 5.3.5 不同添加剂对TFC膜 FO性能影响 |
| 5.3.6 改性后TFC-FO膜模拟海水淡化应用 |
| 5.3.7 改性前后TFC-FO膜模拟染料废水浓缩降解应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基膜掺杂磷酸化二氧化钛对TFC膜 PA层影响机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 材料与设备 |
| 6.2.2 磷酸化二氧化钛的制备与表征 |
| 6.2.3 基膜的制备与表征 |
| 6.2.4 改性后基膜对MPD吸附测试 |
| 6.2.5 薄膜复合膜的制备与表征 |
| 6.2.6 薄膜复合膜的本征性能测试与正渗透测试 |
| 6.2.7 动态污染测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 磷酸化二氧化钛相关表征 |
| 6.3.2 磷酸化二氧化钛含量对基膜性质的影响 |
| 6.3.3 磷酸化二氧化钛含量对TFC膜理化性能的影响 |
| 6.3.4 磷酸化二氧化钛含量对TFC膜本征性能的影响 |
| 6.3.5 磷酸化二氧化钛含量对TFC膜 FO性能的影响 |
| 6.3.6 TFC膜长期动态污染测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 温度响应型PVDF正渗透薄膜复合膜的制备及其对染料废水浓缩应用研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 材料与设备 |
| 7.2.2 PNIPAM微米凝胶粒子制备与表征 |
| 7.2.3 PVDF/PNIPAM基膜制备 |
| 7.2.4 PVDF/PNIPAM薄膜复合膜膜选择层制备与表征 |
| 7.2.5 PVDF/PNIPAM薄膜复合膜的本征性能测试与正渗透测试 |
| 7.2.6 模拟FO动态浓缩染料废水测试 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 PNIPAM微米凝胶的表征 |
| 7.3.2 PNIPAM含量对基膜影响 |
| 7.3.3 PNIPAM含量对PA结构的影响 |
| 7.3.4 PNIPAM含量对TFC膜本征渗透性能影响 |
| 7.3.5 PNIPAM含量对TFC膜 FO性能影响 |
| 7.3.6 TFC膜浓缩活性染料废水 |
| 7.3.7 使用PNIPAM改性基膜普适性研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录Ⅰ 攻读博士期间发表论文与获得荣誉 |
| 附录Ⅱ 简称与符号 |
（9）聚乙烯醇双功能非对称催化—渗透汽化膜制备及其在酯化反应中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 渗透汽化技术 |
| 1.2.1 渗透汽化膜的制备方法 |
| 1.2.2 渗透汽化的应用 |
| 1.2.3 渗透汽化膜结构 |
| 1.3 膜反应器 |
| 1.3.1 催化-渗透汽化膜 |
| 1.3.2 催化-渗透汽化膜反应器 |
| 1.3.3 催化-渗透汽化膜的应用 |
| 1.4 课题研究目的及意义 |
| 第2章 非对称PVA膜的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及装置 |
| 2.2.2 膜的制备 |
| 2.3 膜的表征 |
| 2.3.1 膜的形貌表征 |
| 2.3.2 膜的孔隙率的测定 |
| 2.3.3 铸膜液的粘度 |
| 2.3.4 铸膜液凝胶动力学 |
| 2.3.5 膜的溶胀度测试 |
| 2.3.6 膜的机械性能测试 |
| 2.3.7 渗透汽化实验 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 扫描电镜图(SEM) |
| 2.4.2 铸膜液的粘度分析 |
| 2.4.3 铸膜液的凝胶动力学分析 |
| 2.4.4 膜的机械性能 |
| 2.4.5 膜的溶胀度 |
| 2.4.6 渗透汽化性能 |
| 2.4.7 与其他渗透汽化膜性能的对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非对称PVA催化渗透汽化膜的制备以及性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及装置 |
| 3.2.2 非对称PVA催化渗透汽化膜的制备 |
| 3.3 非对称PVA催化渗透汽化膜的表征 |
| 3.3.1 膜形貌表征 |
| 3.3.2 膜的孔隙率和厚度 |
| 3.3.3 膜的溶胀度测试 |
| 3.3.4 红外表征(FTIR) |
| 3.3.5 热重分析(TGA) |
| 3.3.6 水接触角测试 |
| 3.3.7 膜的机械性能 |
| 3.3.8 膜的酸量的测定 |
| 3.3.9 分离性能实验 |
| 3.3.10 催化性能实验 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 扫描电镜图分析 |
| 3.4.2 红外分析 |
| 3.4.3 热重分析 |
| 3.4.4 膜的厚度、孔隙率、接触角分析 |
| 3.4.5 机械性能 |
| 3.4.6 溶胀度分析 |
| 3.4.7 酸度分析 |
| 3.4.8 分离性能分析 |
| 3.4.9 催化性能研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 PVA非对称催化渗透汽化膜在乙酸乙酯合成中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 间歇催化反应 |
| 4.2.3 渗透汽化酯化耦合实验 |
| 4.2.4 非对称PVA催化-渗透汽化膜重复利用性考察 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 醇酸摩尔比对乙酸的转化率的影响 |
| 4.3.2 用不同反应器合成反应的比较 |
| 4.3.3 温度对耦合性能的影响 |
| 4.3.4 重复利用性考察 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（10）PEG基混合基质膜制备及脱硫性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 汽油脱硫研究背景 |
| 1.2.1 我国车用汽油概况 |
| 1.2.2 FCC汽油中有机硫的组成及分布 |
| 1.2.3 汽油中硫含量标准 |
| 1.3 FCC汽油脱硫技术简述 |
| 1.3.1 催化加氢脱硫技术 |
| 1.3.2 萃取脱硫技术 |
| 1.3.3 吸附脱硫技术 |
| 1.3.4 氧化脱硫技术 |
| 1.3.5 生物脱硫技术 |
| 1.3.6 烷基化脱硫技术 |
| 1.4 渗透汽化膜分离技术的简介 |
| 1.4.1 渗透汽化 |
| 1.4.2 渗透汽化分离原理 |
| 1.4.3 渗透汽化过程评价指标 |
| 1.4.4 渗透汽化特点及应用 |
| 1.5 渗透汽化脱硫膜材料 |
| 1.5.1 渗透汽化脱硫膜的选择 |
| 1.5.2 聚乙二醇膜 |
| 1.5.3 聚二甲基硅氧烷膜 |
| 1.5.4 聚磷腈膜 |
| 1.5.5 聚酰亚胺膜 |
| 1.5.6 纤维素膜 |
| 1.5.7 其他脱硫膜 |
| 1.6 课题提出及研究内容 |
| 1.6.1 研究思路 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 ZIF-8-PEG/PVDF混合基质膜的渗透汽化脱硫性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2.2 膜的制备 |
| 2.2.3 ZIF-8粒子表征 |
| 2.2.4 膜的表征 |
| 2.2.5 模拟汽油体系 |
| 2.2.6 渗透汽化评价 |
| 2.2.7 分子模拟 |
| 2.3 粒子表征结果 |
| 2.4 膜表征结果 |
| 2.4.1 SEM分析 |
| 2.4.2 FT-IR表征 |
| 2.5 ZIF-8-PEG/PVDF混合基质膜渗透汽化脱硫性能 |
| 2.5.1 填充量对ZIF-8-PEG/PVDFMMMs的影响 |
| 2.5.2 温度对ZIF-8-PEG/PVDFMMMs的影响 |
| 2.5.3 料液浓度对ZIF-8-PEG/PVDFMMMs的影响 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 SiO_2-PEG/PVDF混合基质膜的渗透汽化脱硫性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验用试剂和仪器 |
| 3.2.2 SiO_2-PEG/PVDF混合基质膜的制备 |
| 3.2.3 纳米SiO_2粒子表征 |
| 3.2.4 SiO_2-PEG/PVDF混合基质膜的表征 |
| 3.2.5 模拟汽油体系 |
| 3.2.6 渗透汽化测评 |
| 3.3 粒子的表征结果 |
| 3.3.1 TEM表征 |
| 3.4 膜的表征结果 |
| 3.4.1 FT-IR表征 |
| 3.4.2 SEM图分析 |
| 3.4.3 EDS图谱分析 |
| 3.4.4 XPS图谱分析 |
| 3.5 SiO_2-PEG/PVDF混合基质膜的渗透汽化脱硫性能 |
| 3.5.1 纳米SiO_2粒径对渗透汽化脱硫性能的影响 |
| 3.5.2 底膜浸泡后对渗透汽化脱硫性能的影响 |
| 3.5.3 纳米SiO_2填充量对渗透汽化脱硫性能影响 |
| 3.5.4 操作温度对渗透汽化脱硫性能研究 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 主要结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间科研成果 |
| 致谢 |
四、非对称聚偏氟乙烯渗透汽化膜的制备与性能研究（论文参考文献）
- [1]渗透汽化膜的制备及其应用进展[J]. 马顺选,宋小三,王三反,张轩. 化工进展, 2021(S2)
- [2]聚偏氟乙烯基膜的结构调控及其复合正渗透膜的分离性能研究[D]. 胡伊宁. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]辐射交联法制备功能分离膜材料及其性能研究[D]. 谷雨. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [4]氧化石墨烯膜的制备及染料分离性能研究[D]. 樊晓涛. 西北大学, 2020(02)
- [5]基于环糊精的渗透汽化膜改性及其苯/环己烷分离特性研究[D]. 张玉辉. 天津工业大学, 2019(02)
- [6]填充改性PDMS渗透汽化膜的制备及其酯/水分离性能的研究[D]. 刘燕青. 广西大学, 2019(01)
- [7]PDMS/PVDF复合膜的优化制备及其生物丁醇分离应用[D]. 鲍美婷. 大连理工大学, 2019(02)
- [8]高性能聚偏氟乙烯基薄膜复合膜的制备及其正渗透性能研究[D]. 张旋. 华中科技大学, 2019
- [9]聚乙烯醇双功能非对称催化—渗透汽化膜制备及其在酯化反应中的应用研究[D]. 曲兆通. 长春工业大学, 2018(08)
- [10]PEG基混合基质膜制备及脱硫性能研究[D]. 胡婷婷. 西北大学, 2018(01)