pes膜表面纳微结构构筑及抗污染作用研究

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1、硕士学位论文PES膜表面纳微结构构筑及抗污染作用研究NANO-MICROSTRUCTURECONSTRUCTIONONPESMEMBRANESURFACEANDANTI-POLLUTIONACTIONRESEARCH刘雅薇哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TU991.2学校代码：10213国际图书分类号：614.777密级：公开理学硕士学位论文PES膜表面纳微结构构筑及抗污染作用研究硕士研究生：刘雅薇导师：张春华教授申请学位：理学硕士学科：高分子化学与物理所在单位：化工学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU991.2

2、U.D.C.:614.777DissertationfortheMasterDegreeinScienceNANO-MICROSTRUCTURECONSTRUCTIONONPESMEMBRANESURFACEANDANTI-POLLUTIONACTIONRESEARCHCandidate：LiuYaweiSupervisor：Prof.ZhangChunhuaAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：PolymerChemistry&PhysicsAffiliation：SchoolofChemicalEngineeri

3、ngandTechnologyDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要PES膜由于其材料由稳定的刚性苯环结构组成，具有良好的化学稳定性和耐压性等优点，能够应用于多种条件下的污水处理。但在使用的过程中发现，由于PES膜材料为疏水性材料，其在处理污水时水通量较低且容易污染，故本文从纳微结构表面能够有效的抗污染原理出发，调节制备工艺参数制备出两亲性的PAN/SiO2聚合物，用其作为改性剂改性PES膜，进一步调整膜成型工艺，制备出改性P

4、ES膜，使其具有规整的纳微结构表面，从而增加水通量和抗污染性。采用添加反应和原位同步水解两种不同的方法均能够制备两亲性PAN/SiO2聚合物，采用添加反应制备的聚合物粒径分布较窄，但存在一定的团聚现象，而同步水解法制备的聚合物粒径分布较宽，但分散相对均匀。研究结果表明，添加法和同步水解法两种方法制备出的两亲性聚合物对PES膜进行改性后，均能够在PES膜表面形成纳微结构，同时改性膜表面具有良好的亲水性和抗污染性能。其中，聚合物添加量，聚合物粒径和聚合物的亲水性对于改性PES膜的表面结构和抗污染性能均有一定的影响。与未改性的PES膜相比，添加反应制备聚合物改性制备的PES膜亲水角为4

5、3.31°，降2低了28.73%，水通量为547.51L/m·h，提高了50.43%，水通量恢复率为76.07%，提高了265.19%。原位同步水解的方法制备出的聚合物改性的PES2膜，亲水角为42.03°，降低了30.84%，水通量为605.62L/m·h，提高了66.39%，水通量恢复率为78.69%，提高了277.72%。综合比较，原位同步水解的方法制备出的两亲性聚合物可以更好的在PES膜表面构筑均匀分布的亲水性纳微结构，其抗污染性更好，具有更优异的综合性能。关键词：PAN/SiO2聚合物；PES膜；纳微结构；亲水性；抗污染-I-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文Abstrac

6、tPoly(ethersulfones)membranehadgoodchemicalstability,thermalstabilityandpressureresistancepropertiesduetothePESmaterialcomposedofstablerigidbenzeneringstructure.ThePESmembranecouldbewidelyusedunderavarietyofconditions.However,itfoundthatPESmembranematerialhadhydrophobicproperty,sothePESmembra

7、nehadalowwaterfluxandeasilycontainedwithpollutantsduringtreatingwater.Therefore,thisarticlemodeledthemicronanostructuresurfacecaneffectivelyanti-pollutionprinciple,adjustedprocessparameterstoprepareamphiphilicPAN/SiO2polymerandusedasamodifier