【毕业论文】纳米tio改性pvdf超滤膜的制备及性能评价

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1、本科毕业设计（论文）题目纳米TiO2改性PVDF超滤膜的制备及性能评价学生姓名林静学　号1004010101教学院系化学化工学院专业年级化学2010级指导教师余宗学职　称副教授单　　位西南石油大学完成日期2014年6月10日SouthwestPetroleumUniversityGraduationThesisThePreparationofNano-TiO2ModifiedPVDFUltrafiltrationMembraneandIt’sPerformanceEvaluationGrade:2010Name:LinJingSpeciality:ChemistryInstructor:

2、YuZongxueSchoolofChemistryandChemicalEngineering2014-6-10摘要聚偏氟乙烯(PVDF)以其优良的物理化学性能，成为超滤膜制备的优选材料。但PVDF超滤膜存在亲水性能弱、抗污染性差等缺点，从而限制了其在污水处理领域的应用范围。对膜材料进行改性是解决膜污染问题的根本途径。本课题采用L-S相转化法流延工艺，成功制备出了无机改性有机高分子TiO2/PVDF平板超滤膜。采用超滤杯测试了超滤膜改性前后的纯水膜通量和截留率；采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)考察了纳米粒子的添加情况；采用扫描电镜(SEM)分析了膜表面、断面和内部的形貌以及成孔情况；

3、用接触角测量仪和强度测定仪分别探究了膜的亲水性能和机械性能。实验结果表明：最佳的铸膜液配比为：PVDF(16wt.%)+PVP(2wt.%)+DMAc(82wt.%)；通过纳米TiO2改性后，膜的亲水性、抗污染性和机械性能均得到了显著提高，且改性膜在纳米TiO2添加比例为2wt.%时综合性能最佳。与原膜相比，此时膜的纯水通量由61.9L/(m2﹒h)上升到224.5L/(m2﹒h)，水接触角从69.4°下降45.2°，截留率达到了90.1%，污染率由39.6%下降至6.7%。无机纳米TiO2粒子成功附着在膜表面，提高了膜综合性能，这为今后增强PVDF超滤膜抗污染性研究提供一定的借鉴。关键

4、词：纳米TiO2，聚偏氟乙烯，超滤膜，水通量，亲水性AbstractPolyvinylidenefluoride(PVDF)hasbecomethepreferredmaterialtoprepareultrafiltrationmembranewithitsexcellentphysicalandchemicalproperties.ButPVDFmembranehasweaklyhydrophilicproperties,pooranti-pollutionandothershortcomings,whichlimitstheirapplicationinthefieldofwast

5、ewatertreatment.Themodificationofmembranematerialsisthefundamentalwaytosolvetheproblemofmembranefouling.ThisresearchusedL-Sphaseinversioncastingtechnology,andpreparedorganicpolymerTiO2/PVDFflatultrafiltrationmembranewithinorganicmodificationsuccessfully.Thewaterfluxandtheinterceptionrateofmembran

6、ebeforeandaftermodificationhavebeentestedbyultrafiltration-cup;Fouriertransforminfraredspectroscopy(FT-IR)hasbeenusedtoobservethesituationofaddingnano-particles;Scanningelectronmicroscope(SEM)havebeenusedtoanalyzethemembranessurfacecross-sectionmorphologyandmembraneinternalporestructure;Thehydrop

7、hilicpropertyandmechanicalperformanceofmembranesweremeasuredbythecontactanglemeasurementandtheomnipotenceelectronicintensitymeasuringinstrumentrespectively.Theexperimentshowsthat:thebestofthecastingsolutionratioisPVDF(