sdbs溶液和dea溶液对疏水微孔膜的浸润研究

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1、北京化工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，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。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，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者龆犁鳖吼关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和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北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内

2、容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在jL年解密后适用本授权书。7口非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。日期：学位论文数据集Il[1111111111HIIIIIII[111lY2629116中图分类号TQ028．8学科分类号530．2150论文编号100102014017l密级学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名韩浩思学号20l1200171获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码081700课题来源自选课题

3、研究方向膜浸润论文题目SDBS溶液和DEA溶液对疏水微孔膜的浸润研究关键词膜浸润，溶胀，前驱膜，十二烷基苯磺酸钠，二乙醇胺论文答辩日期2014——5-26木论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师丁忠伟教授北京化j[大学化学工程评阅人1刘伟教授北京化工大学化学工程评阅人2刘丽英副教授北京化工大学化学工程评阅人3评阅人4答辩委员会主席李春喜教授北京化．L大学化学工程答辩委员1雍兴跃研究员北京化工大学化学工程答辩委员2王际东副教授北京化工大学化学工程答辩委员3刘伟教授北京化工大学化学工程答辩委员4王水副教授北京化工大学化学工程答辩委员5贾志刚副

4、教授北京化工大学化学工程答辩委员6吴慧雄副教授北京化工大学化学工程注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要SDBS溶液和DEA溶液对疏水微孔膜的浸润研究疏水性微孔膜目前已成功应用于气体吸收、膜蒸馏等膜接触器。在膜接触器中，疏水性微孔膜为气．液两相的界面提供支撑，使两相能有效接触而互不掺混。正常操作时，膜孔内充满了气体而溶液不能进入。然而，若溶质成分表面张力较低，液体则会进

5、入膜孔道，也就是发生膜浸润。由于气体组分的在液相中扩散速度，远远小于在气相中，所以液体在膜孔内积累，会导致膜相阻力增大，总传质系数和传质通量下降。膜浸润现象是溶液与膜材料相互作用的结果，其中蕴含着重要的且具有重大探索价值的科学问题。本工作将材料为聚偏氟乙烯(PVDF)的平板膜和中空纤维膜浸泡于十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和二乙醇胺(DEA)两种溶液中，直接观测膜重量随时间的变化关系，研究膜浸润过程；考察了溶液温度、浓度、是否与空气连通、溶液与膜的接触形式等因素对浸润过程的影响。实验结果表明：两种溶滴在PVDF平板膜表面均发生从不可润湿到可润湿的变化；DEA溶液和SDBS溶液对

6、PVDF膜的浸润均为自发过程，两者的区别是，前者存在溶胀，而后者不存在溶胀；由于孔径存在一定分布，因此膜浸润的速度并非一成不变，而是呈现先快后慢的明显差异；在一定范围内，提高溶剂的浓度和温度均会促进微孔膜的浸润，而当SDBS浓度高于临界胶束浓度CMC时，浸润会随浓度升高略有减缓；膜孔与空北京化工大学硕士学位论文气联通时，因其气相阻力小，相同时间的浸润程度更高。因此，在DEA溶液膜吸收酸性气体等实际操作中，适当降低吸收剂的温度和浓度以及合理提升气相压力，有助于减缓浸润进程。疏水微孔膜的浸润是自发过程。溶液中的溶剂分子在三相线处向气固界面迁移铺展，形成前驱膜，前驱膜覆盖在气固界面

7、上，增加了该处气固界面的表面张力，导致接触角减小，低于90。时，浸润得以发生。本工作详细的阐述了浸润过程的可能发生的微观行为、成因、推动力等，将分子传质、接触角变化等方面考虑进入浸润机理，且提出了Washburn方程的优化猜想，以供后继研究者获得更为准确的浸润方程。关键词：膜浸润，溶胀，前驱膜，十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，二乙醇胺(DEA)，聚偏氟乙烯(PⅥ)F)IIABSTRACTTHEPVDFMEMBRANEINFIIJRATIoNINSTATICSDBSSoLUTIoNANDDEASoLUTIo