硕士学位论文-聚丙烯腈膜改性及动态lbl组装聚离子膜的研究

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1、工学硕士学位论文聚丙烯腈膜改性及动态LBL组装聚离子膜的研究闫海红北京工业大学2007年5月分类号：TQ028.8单位代号：10005学号：S200405001北京工业大学硕士学位论文题目聚丙烯腈膜改性及动态LBL组装聚离子膜的研究英文并列题目MODIFICATIONOFPOLYACRYLONITRILEMEMBRANEANDASSEMBLYOFPOLYIONCOMPOSITEMEMBRANEBYADYNAMICLAYER-BY-LAYERTECHNIQUE研究生姓名：闫海红专业：环境工程研究方向

2、：水污染控制工程导师姓名：纪树兰职称：教授张国俊副研究员论文报告提交日期2007年5月学位授予日期2007年7月授予单位名称和地址北京工业大学北京市朝阳区平乐园100号独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它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。签名：日期：

3、关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：摘要摘要本文采用水解处理后的改性PAN超滤膜作为基膜，通过动态LBL技术组装PEI/PAA聚电解质渗透汽化复合膜，考察了适宜的基膜水解条件以及影响聚离子复合膜的渗透汽化性能的成膜因素，采用现代仪器检测手段评价膜的性能，并将所制备的复合膜应

4、用于分离不同醇/水体系。通过改性前后PAN基膜纯水通量和截留率的测定以及不同水解条件下改性膜离子交换当量的检测，确定较为适宜的水解条件是：碱液浓度2mol/L，水解温度65℃，水解时间1h；实验中还考察了不同无机碱作为水解剂时对PAN基膜改性的影响，结果发现水解剂碱性越强，越有利于增加基膜羧酸量，提高水解程度。通过对改性膜切割分子量的测定，结果显示水解改性后PAN底膜孔径缩小，截留分子量在6000左右。采用润湿角和红外光谱检测，证实改性后基膜表面亲水性和荷电性增强，有利于后续的聚电解质复合物膜组装

5、，此外，扫描电镜图显示改性后基膜表面平整，AFM图中也可清晰地观察到改性膜表面平均粗糙度明显下降，膜面较为平滑。本文中还研究了基膜水解条件对聚离子复合膜渗透汽化性能的影响，发现水解程度越高，越有利于制备高分离性能的复合膜；与此同时，对成膜过程进行优化，确定采用未质子化的水解后基膜，选取乙醇作为PEI溶剂；并且考察了渗透汽化过程中，操作条件以及不同醇/水分离体系对复合膜分离性能的影响，结果表明，进料液温度升高，有利于提高复合膜的渗透汽化性能，此外，当分离体系中醇类物质分子量较大时，复合膜渗透汽化性能

6、越优异。当进料液温度为70℃，95wt%乙醇/水溶液时，复合膜渗透汽化性能如下：分离因子达到604，渗透通量2314g/mh。关键词聚丙烯腈；动态LBL技术；渗透汽化；聚离子复合膜-I-北京工业大学工学硕士学位论文AbstractInthispaper,thepervaporationcomplexmembraneswereassembledbyadynamiclayer-by-layerabsorptionofPEI/PAApolyelectrolyteonhydrolyzedPANultraf

7、iltrationsupportmembranes.Theappropriatehydrolysisconditionsofsupportmembranesandeffectsofassemblyprocessconditionsonpervaporationperformanceofcomplexmembraneswereinvestigated.Thecharacteristicsofcomplexmembraneweredeterminedbymodernanalyticalmethod.S

8、ubsequently,thecomplexmembraneswereappliedtoseparatedifferentalcohol/watersystems.Bymeasuringpurewaterflux,retentionratioandionicexchangeequivalentweightofPANandhydrolyzedPANunderdifferenthydrolysisconditions,thesuitablehydrolysisconditionswer