聚醚砜(pes)超滤膜的结构与亲水性能的改善

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1、万方数据浙江理工大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：如弘签字Et期：20／歹年7月乃日学位论文版权使用授权书删万方数据本学位论文作者完全了解逝塑翌王太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝江理工太堂可以将学位论文的全部或部

2、分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：文乡产签字日期：2护眵年／月2弓日导师签名：磁显毕签字日期：》cf年f月)8日万方数据浙江理工大学硕士学位论文聚醚砜(pEs)超滤膜的结构与亲水性能的改善聚醚砜(PES)超滤膜的结构与亲水性能的改善摘要本文以聚醚砜(PES)超滤膜为研究对象，针对由于聚醚砜本身存在较强的疏水性，使得以聚醚砜为膜材料的超滤膜在使用过程中抗污染性差，膜寿命缩短的问题，围绕浸没沉淀相转化法过程中膜结构的控制与成膜后亲水性能的改善展开课题。论文从研究铸膜液

3、的组成和凝固浴组成对膜的形态影响出发，在理论上解释了各主要成膜参数(聚合物浓度、有机和无机添加剂浓度、凝固浴配比)对膜的结构与性能的影响，为制成渗透性好、抗污性强以及亲水性强的聚醚砜超滤膜提供了理论指导。本文研究了各成膜参数对膜结构的影响机理与影响程度，将有机添加剂PVP和无机添加剂LiCI制成混合添加剂，通过共混改性的方法改性聚醚砜膜，并采用单因素实验和正交实验两条线分别研究了各成分的影响机理以及各成分之间的相互影响，最终确定了在拟设定的成膜温度和成膜时间的条件下铸膜液和凝固浴的最佳配比。论文主要内容可分为三大块：各影响因素的单因素分析、成膜过程中的机理研究和多因素多水平

4、的正交分析。首先，对添加剂的影响机理进行了探索、其次在单因素实验过程中根据实验数据分析了各因素的影响效果与作用机理，最后采用正交的方法得出铸膜因素的最优水平。本文通过黏度测定，研究了聚合物浓度、PVP浓度和LiCI浓度对铸膜液黏度的影响，从而确定其对成膜过程中溶剂与非溶剂之间的交换速率的影响程度。铸膜液配比对成膜过程中各成分的交换速率也具有一定的影响。同时，本文还通过进行超滤膜的水通量测定、接触角测定、含水率测定、孔径测试、墨水与蛋白截留率测试、污染指数测试以及扫描电子显微镜观察膜的微观形貌等实验来研究膜的性能与结构的变化，研究结果表明：各实验因素对铸膜液的黏度影响的顺序为

5、：PVP浓度>PES浓度>LiCI浓度，对膜孑L的影响的顺序依次为：PES浓度>凝固浴配L匕>LiCI浓度>PVP浓度，对膜的通量影响的顺序依次为：PES浓度>凝固浴配L匕>LiCl浓度>PVP浓度，对膜的接触角影响的顺序依次为：PES浓度>凝固浴配L匕>LiCI浓度>PVP浓度，对膜的截留率影响的顺序依次为：PES浓度>凝固浴配LL>PVP浓度>LiCI浓度，对膜的污染指数影响的顺序依次为：PVP浓度>LiCI浓度>PES浓度>凝固浴配比。铸膜液黏度的巨大差异将直接影响膜结构，黏度的增大抑制了指状结构万方数据浙江理工大学硕二l二学位论文聚醚砜(PES)超滤膜的结构与亲水性

6、能的改善与表面大孔的形成。PES浓度主要通过影响膜的黏度来影响膜的结构与性能，PES浓度增加，膜的表层越致密，表层厚度增加，指状结构受到抑制。PVP通过同时影响铸膜液的黏度和热力学不稳定性来影响膜的结构与性能，PVP的加入能增加膜孔的数量，且对膜亚层的指状结构发展有益，但它同时也有抑制大孔生成的作用。LiCI的加入主要作用在于增加膜表面的孔数量，对膜孔径大小的影响力有限。若要控制膜孔大小，可主要通过控制铸膜液中DMAc／H20的配比以及PES浓度来达到目标。膜铸膜液中PVP和LiCI的添加量对膜的抗污染能力影响很大，它们的加入能提高膜的抗污染能力，从而增加膜的寿命。铸膜液中

7、PES浓度为19州．％，PVP浓度为5卅．％，LiCI添加量为1谢．％，DMAc／H20为60／40时，形成的膜综合性能较好。关键词：聚醚砜超滤膜、共混改性、亲水改性、聚乙烯吡咯烷酮、氯化锂II万方数据浙江理工大学硕士学位论文聚醚砜(PES)超滤膜的结构与亲水性能的改善TheImprovementofthePolyethersulfone(PES)UltrafiltrationMembrane’SStructureandHydrophilicityAbstractThispapertakesthePolyether