基于干燥—接枝中空纤维膜膜孔控制方法及性能研究

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1、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和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂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了谢意。学位论文作者签名：糠；工樟签字日期：≯f咿>月谚日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云注王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采

2、用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：徐j；l赤季翮签名：榔易签字日期：弘件年一月谚日签字日期：p(牛年-月掳日学位论文的主要创新点IUlIIIIIIJfllIlllIllUlIIIIIY2519085一、以聚砜中空纤维超滤膜为研究基体，采用恒温恒湿箱对基膜进行不完全干燥，重点研究了干燥过程中温度、相对湿度和干燥时间对膜孔径大小、孔径分布及截留分子量(MWC0)的影响，提出了聚砜中空纤维超滤膜干

3、燥过程中的膜孔演变规律。二、以聚砜中空纤维超滤膜为研究基体，采用高能电子束共辐照接枝法，成功将2．丙烯酰胺基．2．甲基丙磺酸(—6山口S)接枝到聚砜基膜的内外表面。通过研究接枝过程中辐照剂量、单体浓度对膜孔径大小、孔径分布及MWCO的影响，获得调控膜孔径及膜分离性能的有效方法。摘要膜的孔径大小及分布是表征分离膜性能的重要指标，是决定膜的渗透性能和截留效果的重要因素。本文以聚砜(PSf)中空纤维超滤膜为研究基体，采用不完全干燥和高能电子束共辐照接枝两种方式分别对基膜进行处理，考察处理前后膜孔径、结构及膜分离性能的变化，研

4、究了膜孔径变化规律，获得调控膜孔径及膜分离性能的有效方法。使用恒温恒湿箱对聚砜(PSf)中空纤维超滤膜进行不完全干燥处理，采用溶质截留法重点研究了干燥过程中温度、相对湿度和干燥时间对膜孔径大小、孔径分布及截留分子量(MWCO)的影响。结果表明，随着干燥温度升高、相对湿度减小、干燥时间延长，膜孔径变小，孔径分布先变窄后变宽，截留分子量变小。另外膜的渗透性能呈明显降低趋势，FESEM和力学性能测试表明膜整体结构和力学性能均没有明显变化。由此提出膜干燥过程中的膜孔演变规律：膜内较大孔和小孔的收缩同步进行，小孔容易收缩甚至消失

5、，膜孔数目减少，较大孔有限收缩。通过干燥条件的控制能够实现对膜孔一定程度的收缩。通过高能电子束共辐照法在聚砜中空纤维超滤膜上接枝强亲水单体2．丙烯酰胺基．2．甲基丙磺酸(AMPS)。ATR．FTIR和SEM表明聚砜基膜内外表面均成功接枝AMPS单体。采用溶质截留法，重点研究了接枝过程中辐照剂量和单体浓度对膜孔径大小、孔径分布及MWCO的影响。通过测定接枝前后膜对硫酸钠的截留率以表征膜的脱盐性能。结果表明，随着辐照剂量增大，单体浓度提高，接枝平均膜孔径变小，但孔径分布变宽。接枝膜对NaES04的截留率明显提高。当辐照剂量

6、为80kGy，AMPS单体浓度为10％时，接枝膜平均孔径为1．615nnl，在25℃、0．4MPa下对lg／LNa2S04的截留率能够达到88．9％，渗透通量为28．3L．m-2．h一。关键词：干燥；接枝：孔径分布：电子束；聚砜中空纤维膜AbstractPoresizeandporesizedistributionwereimportantindicatorsforcharacterizationofseparationmembraneperformance，andweresignificantfactorstodet

7、erminethepermeabilityandrejectionofmembranes．Inthispaper,polysulfone(PSf)ultrafiltration(UF)hollowfibermembraneasthesubstrateWastreatedseparatelywiththeincompletedryingprocessandhighenergyelectronbeamCO。radiationinducedgraftpolymerization．Theporesize，蚰mctureands

8、eparationperformanceotmembranesbeforeandaftertreatmentWasinvestigated．TheporesizeevolutionregularityWasproposedandobtainedeffectivemethodstoregulatemembranePoresizean