等离子体改性pvdf超滤膜表面性质研究

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1、Ｘ７０３．１公开中图分类号：密级：ＵＤＣ：本校编号；菊州义遠乂聲硕±学位论文论文题目：等离子体改性ＰＶＤＦ超滤膜表面性席研究＾‘研究生姓名：刘攸洁学号：０２１２０９５学校指导教师姓名：杨庆职称：教授申请学位等级：工学硕去专业：市政工程论文提交日期：２０１５．０４论文答辩日期；２０１５．０６．１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巧工作和取得的研巧成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

2、巧成果，也不包含获得兰州交通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充所做的任何贡献均已在论文中作了明翰的说明并表示了谢意。学位论文作者签名；奇復此签字日期；＾月八日）学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ共査阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机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

3、论文作者签名：却命■话导师签名：表：？／／／签字日期：年《月八日签字日期；片年月日硕士学位论文等离子体改性PVDF超滤膜表面性质研究ThesurfaceperformanceforPolyvinylidenceFluoridemembranemodifiedbyPlasmatreatment作者姓名：刘俊洁学科、专业：市政工程学号：0212095指导教师：杨庆完成日期：2015.4兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士论文摘要颗粒及胶体物质在膜表面的吸附被认为是膜污染的主要成因之一，膜表面的热力学

4、性质严重影响着膜的吸附性能。本文运用Acid-BaseApproach和ExtenedYoungequation理论计算等离子体改性膜和原膜的表面能参数，利用XDLVO理论定量分析等离子体改性膜和原膜在BSA溶液和MBR反应器中污染过程中的界面相互作用，探究不同改性条件对膜污染的影响，以及三种界面作用在膜污染中所起的作用。具体实验结论如下：（1）采用仅等离子体改性法、混合等离子体化学沉积改性法和等离子体气相接枝改性法三种条件对原膜进行改性。FT-IR分析表明：膜经等离子体改性处理后，由PVDF膜本底材料产生的伸缩振动峰仍然存在；混合等离子体化学沉积

5、改性后等表面成功接枝了AA单体，等离子体气相接枝改性后膜表面成功接枝了-COOH基团；SEM图片分析表明，与原膜相比，经等离子体处理后的膜表面出现凹凸结构，粗糙度增加，膜表面的孔隙率降低；改性膜和原膜的Zeta电位均为负值，除仅等离子体改性膜以外，其他改性膜的Zeta电位绝对值均比原膜的大。（2）采用自制中空纤维膜接触角测定装置测定改性膜和原膜在二碘甲烷、甲酰胺22和水中的膜面接触角，H-t都呈现很好的线性关系，R均在0.99以上，本实验中自制的中空纤维膜接触角测定装置能够满足实验要求。在三种指针溶液中改性膜接触角均小于原膜的。LW+（3）改性膜和

6、原膜的表面张力组成中色散力γ在占主要部分，路易斯酸性力γLW-LW明显小于色散力γ和路易斯碱性力γ。所有改性膜的色散力γ均大于原膜的，在2+-13-18mN/m之间；路易斯酸性力γ，较小且变化不大；不同膜之间的路易斯碱性力γTOT相差较大；所有膜的∆Gsws均为负值，但仅等离子体改性膜和混合等离子体化学沉积膜TOT的∆Gsws大于原膜的，表明经仅等离子体和混合等离子体化学沉积改性后膜表面的亲水性增加。TOTAB（4）在膜-BSA污染实验中，总的界面作用能∆Gmlp与∆Gmlp的变化规律一致，极性力作用能是影响膜在BSA溶液中污染的主要因素。经仅等离

7、子体和混合等离子体化学沉积改性后，可以有效降低膜在BSA溶液中的吸附性污染。水力反清洗后，膜组件的通量恢复率均在69%以上。TOTAB（5）在MBR系统中，总的界面作用能∆Gmlp表现为促进膜污染与∆Gmlp的变化规律一致，极性力作用能是影响膜在MBR系统中污染的主要因素。静态吸附实验中，仅等离子体改性膜和混合等离子体化学沉积改性膜的RirfRt的比值远远小于原膜的，经仅等离子体和混合等离子体化学沉积改性后，可以有效降低膜在MBR中的吸附污染。长I等离子体改性PVDF超滤膜表面性质研究期运行实验中，通量衰减率大小次序依次为：仅等离子体改性膜＜混合等

8、离子体化学沉积改性膜＜等离子体气相接枝改性膜＜原膜。水力反冲洗之后，膜组件的通量恢复率均在55%以上。（6）膜在BSA和M