荷正电抗污染芳香聚酰胺复合正渗透膜的制备与性能研究

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1、学校代码：10255学号：2161441DONGHUAUNIVERSITY硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION荷正电抗污染芳香聚酰胺复合正渗透膜的制备与性能研究PREPARATIONANDPERFORMANCESOFCHARGEDANDANTI-FOULINGAROMATICPOLYAMIDECOMPOSITEFORWARDOSMOSISMEMBRANE专业名称：环境工程作者姓名：徐波指导老师：黄满红完成日期：2018年4月东华大学环境科学与工程学院硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学

2、风。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。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解

3、密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日东华大学硕士学位论文荷正电抗污染芳香聚酰胺复合正渗透膜的制备与性能研究荷正电抗污染芳香聚酰胺复合正渗透膜的制备与性能研究摘要正渗透膜技术在污水处理方面具有很好的应用前景，然而正渗透膜在实际应用中面临着各种膜污染问题，这严重制约着正渗透膜技术的应用与发展。本文以提高复合正渗透膜的耐污染性能为目标，进行了一系列实验研究。通过相转化法制备了Psf基膜，之后通过界面聚合法制备芳香聚酰胺复合正渗透膜。论文探究了PEI的接枝和AgNPs的引入对芳香聚酰胺复合正渗透膜结构和性能的影响。通过对改性膜的表

4、面形貌结构、荷电性、亲水性、选择透过性能和抗污染性能进行考察，以期获得具有优异抗污染性能的PEI荷电改性膜。论文结果可为正渗透膜抗污染性能的改善提供参考。首先，利用相转化法制备Psf基膜，然后通过界面聚合反应，制备芳香聚酰胺复合正渗透膜。分别采用XPS光谱、Zeta电位、接触角和扫描电镜对其结构性能进行分析，并测试了复合膜的正渗透性能2和分离性能。测得该膜的水通量可达13.8L/m·h，盐截留率为94.2%，并且膜表面粗糙度相对较高，膜表面负电荷较为密集。在此基础上，考察了PEI接枝改性对复合正渗透膜结构性能的影响。相比于未改性膜，通过两种不同接枝方法制备的PEI接枝改性膜的表面微观

5、形貌并未发生明显改变,膜表面等电点朝pH增大的方向I东华大学硕士学位论文荷正电抗污染芳香聚酰胺复合正渗透膜的制备与性能研究转移，表面荷电属性发生改变。接触角显著降低，粗糙度增加，亲水性得到改善。膜表面N元素含量增加，O元素含量变化不大。膜的盐截留率略微上升，都达到95%以上。而水通量则有所下降，分别为2212.3/m·h和10.3/m·h。改性膜对荷正电的模拟污染物（阳离子表面活性剂DTAC）表现出了优异的抗污染性能，在装置上与污染物接触运行300min后，两种改性膜水通量下降不到10%，而未改性膜水通量下降超过20%。最后，在所制备的PEI荷电复合正渗透膜表面引入AgNPs,考察了

6、AgNPs对PEI荷电膜结构和性能影响。相较于PEI改性膜，该膜的接触角、表面微观形貌、表面元素含量和电荷都没有发生太大改变，膜表面粗糙度进一步增加，盐截留率相较于PEI荷电改性膜无明显变2化，为94.8%。水通量为10.1/m·h。研究结果表明，该膜在具有PEI荷电改性膜优异的抗污染性能基础上，还具有优异的抗菌能力，与膜表面接触的细菌基本上被灭活。关键词：正渗透膜荷正电抗污染阳离子表面活性剂聚乙烯亚胺AgNPsII东华大学硕士学位论文荷正电抗污染芳香聚酰胺复合正渗透膜的制备与性能研究PREPARATIONANDPERFORMANCESOFCHARGEDANDANTI-FOULING

7、AROMATICPOLYAMIDECOMPOSITEFORWARDOSMOSISMEMBRANEABSTRACTForwardosmosis(FO)membranetechnologyhasagreatapplicationprospectinsewagetreatment.However,inthepracticalapplication,theforwardosmosismembranefacesvariousmembranefoulingproble