试析相转化法制膜过程的膜结构形态调控与优化

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1、y782859授予单位代码。l丝三窆学号或申请号—GS02—0641密级——郑州大学硕士学位论文论文题弱：相转化法制膜过程的膜结构形态调控与优化作者姓名：罗庆涛学科f_]类：工学专业名称：化学工艺导师姓名、职称：刘金盾教授张浩勤教授2005年5月21曰郑娴大学疆士学位论文撼要沉浸凝胶法是最主要的蒂《造超滤膜的方法。这种工慧涉及猁传热、传质以及糖转变等多穆复杂过瑗，但迄今刳骥仍以经验试蓑必主，撅骥r开发翅麓长，疆刳工作量大。此外，用沉浸凝胶法制备超滤膜，除早期用非溶剂、溶剂和聚合物三元缀分制造外，鞠前大鄱采用在三元组分蘩础上，再添加其他溶剂或菲溶剂，来调节膜懿续魏，减少

2、膜豹皮鼷缺陷，{三l改善膜戆渗透分离性能。本实验应用理论分析和实验相继合的方法，系统地研究了桐转化成膜过程中各种影响阂素对膜的结构及性能的影响，从而优化了制膜工艺，得到了不同椎能戆怒滤貘葶瑟纳滤膜。本文蓠先款熬力攀、黉藤麓办学、辍分离梳瑗凡方瑟综述了浸入凝狡逶程中聚合物膜形成机理的研究现状，衣此理论搔导下，进行实验磷究。数聚醚砜(PES)／二甲熬z‘酸跤(D姒o)／己二醇二译醚(DGDE)／聚己==二醇(PEG)／nk为戒簇体系，髓备，j、张经超滤藤。辑究了铸瀵滚配方、隶l备条彳孛对藏藤瞧麓的影响。缨聚表明：随麓臻醚飘(PES)含嶷增大，膜的邋墓逐渐减小，截黎戆§l邂

3、滚据褰；溶测巾乙=簿二警醚(DGDE)瓣占}＆恻戆增擞§§溪大质戏媵懿截餐性煞，同辩纛减，l、貘静零遥量；不目分子量瓣聚乙二二醇依为添麓裁、掰藏簇的性憨礴所不间，同甜聚己二薅的禽霾也对膜的骰能有麓重要的影响；蒸发温度酚撼毫、蒸发辩躲熬邂长，帮姆减小貘懿求逶量，闲辩掇褒骥款截黎憋靛，褒凝黢涤中添龆一定嚣斡溶裁，麓延遮赣分离静靖瓣，避蔼改交簇麓往怒，闲辩，凝胶淤豹濑嶷对膜熬性施也有藿鞍为复杂斡影响。果溺均訇没诗安瓣实验，i蓬过耀羟分攒，终戴了撼述貘毽§￡震嚣影响溅素之阊酶定薰关系瀚攘登方程，该模螫方疆穰鼯麓厦映了备稀因素酶影噙蕊律+莽l蔫联网妇蛉模型方程，程满足一定截黧率

4、的前提下，以水邋量为傀纯甄标，迢道嘲梅溶确定了渡骧藩固淘瓣优纯鳋释蒜l褥了鼗霞分子量大终在鼬00左右的小魏径趣滤膜。援NOVA2000E眈袭嚣翻孔径分辑便测定该膜豹孔径分毒阉，与孔径较大的聚辍超滤貘狸魄，聚黼辍枣手L径鼷之皮屡受魄大弱径熬聚疆麓滤壤之波罄致密。郑州大学硕士学位论文采用改进豹摇转伲制膜工芝，娃聚醚酝我胺(PEI)／N一甲基一2一娥咚烧醺(NMp)／乙二醇二单醚(DGDE)／磷酸(魄P0。)／以聚乙二醇(PEGl000)／水为成膜体系，制各不对称纳滤膜。采用均匀设计实验方法建立了膜水通量及截留性能款回归方程，莠模拟了餐因素瓣膜性能蛉影响：增大铸膜滚中聚醚酸

5、亚黢(PEt)含量，延长蒸发时间，所成膜的水通量下降而裁留性能上升；增大溶帮中乙二醇二甲醚(DGDE)比例能有效地提商膜的截留性能，而对膜的水通量的影响较小；铸膜滚中添热{}溶赛《磷酸(}{。P瓯>麴掇入可以握离骥鲍截螯魏§l量增大袋瓣承逶量；铸膜液中加入聚乙二醇(PEGl000)，能增大膜的水通量，而对膜的截留性能影响不大。关键词：相转化；成膜机理；均匀设计；优化2郑州大学硕士学位论文AbstractTheimmersionprecipitationisoneofthemostimportantmethodsforpreparationofUFmembrane．In

6、thistechnologythemembranewasformedfromacastingsolutionofpolymerwithsolventbyimmersingthecastingsolutionintoanon—solventbath．Duringthisprocessphaseinversionhappenedwithmassandheattransfersimultaneously．Nowadays，wecannotunderstandthishighlycoupledprocessquitewellsothatnewmembranesarestill

7、developedunderanempiricalway．Besides，insteadofapolymer-solvent-nonsolventthree—componentsolutionbeingacastingsolutioninearlystageofmembranetechnology,composedsolventornonsolventwasusedinordertoregulatethestructureofthemembraneanddecreasethede凫ctontheskin．Inthisinvestigation，the