超细纳米线模板法制备高通量超薄荷电膜

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1、万方数据厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题(组)经费或实验室的资助，在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：钾?乏l‘—---——一加Lf年广屁_7日万方数据厦门大学学位论文著作权使用声明J／Ylllll2

2、Ullll7HlUl3lllllllUl3lllll6／I11lll』本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。()2．不保

3、密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“妒或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。1声明人(签名)：钾寸毛I‘-————一／L夕cf年f月∑]j

4、万方数据摘要高分子膜是商品超滤膜的主要组成部分，以相转化法为代表的传统制膜方法存在孔径分布宽、膜阻力大、膜污染严重等问题。本文从减小膜阻力、提高膜通量、改善膜的抗污染性和选择透过性等方面入手，提出一种高通量超薄高分子荷电膜的制备方法——纳米线模板法

5、。选择磺化含酚酞侧基聚芳醚酮(SPEK．C)和聚丙烯酸(PAA)两种荷负电的高分子为膜材料制备超薄荷电膜，研究制膜方法、测试膜的结构和性能，主要获得以下研究结果：(11非水溶性荷负电高分子以SPEK．C为例，通过SPEK—C溶液缓慢流经纳米线模板层的自组装过程制备数纳米孔径的超薄荷电膜。着重考察了SPEK．C磺化度和纳米线模板层厚度对膜制备、膜结构和分离性能的影响。实验结果表明：磺化度低于O．71时，不能在PTFE基膜上形成无缺陷的超薄分离层，磺化度为0．83时可获得孔结构均匀、无缺陷的超薄分离层：同时，SPEK．C分离层的厚度随

6、着模板层厚度的增加而增加，导致牛血清蛋白的截留率升高，水通量减小。超薄膜分离带同种电荷的粒子有优良的抗污染性能，分离层厚度为85nnl的超薄膜能对5nmAu和15nmAu的混合溶液进行高效的尺寸选择性分离。f2)水溶性荷负电高分子以PAA为例，通过PAA溶液与纳米线溶液直接混合的自组装过程，再经紫外交联和纳米线模板溶解后制备pH敏感性超薄荷电膜。着重考察了制膜过程中PAA浓度对膜结构和分离性能的影响。随着PAA浓度的增加，在PAA和纳米线的混合溶液中出现PAA．复合纳米线和PAA．Cu2+的球状络合物。随着紫外交联时间的延长，水通

7、量呈现先减小后增加的趋势。可调节溶液的pH来调节膜的孔径大小，所制备的PAA膜具有明显的pH敏感性。本文提出的纳米线模板法工艺简单、操作方便、普适性好，适用于非水溶性荷负电高分子和水溶性荷负电高分子，制备的SPEK—C超薄膜和PAA超薄膜具有通量高、污染低、膜阻力小等优点，在渗析、超滤等过程具有良好的应用前景。关键词：纳米线，超薄膜，荷电膜，复合膜，超滤万方数据AbstractPolymermembranesarepredominentinthecommercialultrafiltrationmembranes，andarepr

8、eparedgenerallyviathephaseinversionmethod．However,theresultingmembraneshavesomeproblems，includingbroadporesizedistribution，largeresistanceandseriousmembranefouling．Toimprovemembranefluxandselectivepermeabilityandtodecreasemembraneresistanceandmembranefouling，wedevelop

9、ednanostrandtemplatesmethodtofabricateultrathinchargedpolymermembranes．Thesemembraneshaveanultrathinnanoporouspolymerlayeron