杜琼:高性能聚醚醚酮基油水分离材料的制备及性能研究论文

杜琼:高性能聚醚醚酮基油水分离材料的制备及性能研究论文

本文主要研究内容

作者杜琼(2019)在《高性能聚醚醚酮基油水分离材料的制备及性能研究》一文中研究指出:随着环境污染及水资源的匮乏问题日趋严重,污水处理显得尤为重要。目前针对于膜法水处理技术日趋成熟,尤其是以高分子膜材料处理油水混合物的优势显著,深受科研工作者的推崇。膜法油水分离技术能够有效的分离油水混合物,在污水处理、有机合成等领域有广泛的应用前景。由于膜法油水分离设备简单、易于加工、渗透性和选择性好等优点,近年来得到了长足发展。当前用于油水分离的高性能膜材料应具备强度高、可大面积制备、耐高温湿热环境、耐酸碱腐蚀及化学药品腐蚀等特点。研究较多的高性能材料有聚酰亚胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等,他们均存在一定的不足。因此,本论文从油水分离膜材料实际应用需求出发,选取耐化学药品腐蚀、耐高温性能优异的聚醚醚酮为研究基材,通过纺丝-针刺-后修饰等工艺制备了高性能聚醚醚酮油水分离材料。我们采用了熔融纺丝的方法制作聚醚醚酮纤维毛毡,随后采用表面处理技术赋予聚醚醚酮毛毡以特殊的浸润性,最后使用热压成型的方式将毛毡热压成膜,构建出合适的孔隙尺寸。由于聚醚醚酮毛毡具有纤维堆积而成的三维网状结构,能为油水分离过程提供大量有效地分离通道,进而大大提高分离速度,同时表面处理并不会破坏内部的运输通道,使孔结构得以保留,这使得我们设计的毛毡将同时实现高的分离速度和高效的分离效率。聚醚醚酮毛毡在空气中的水和油接触角均小于90°,对水和油呈现两亲性,不具有分离油水的功能。在本论文第一部分,我们通过傅克反应制备疏水亲油的聚醚醚酮油水分离膜。将氟长链引入聚醚醚酮表面,并通过界面反应在纤维表面构建纳米-微米结合的粗糙度,赋予其良好疏水性。通过测试结果发现,我们制备的疏水分离膜最高通量可达147744.3 L m-2h-1,分离效率最高为99.9%,且能保持连续使用20次性能没有衰减,证明其具有良好的循环使用性。在第二部分实验内容中,我们设计制作了亲水性的油水分离膜。采用氯磺酸直接磺化的方式将聚醚醚酮毛毡表面接上磺酸基团,并在表面形成蜂窝状的缺陷结构。这种方法增大了纤维的比表面积,赋予了毛毡优异的亲水的性质。该毛毡具有亲水-水下疏油的特殊浸润性,仅靠重力驱动就可实现18273 L m-2h-1的高水通量,是一种高效的亲水性油水分离膜。我们所制作的聚醚醚酮毛毡具有良好的分离性能,同时又能保持聚醚醚酮材料本身优异的机械性能和热稳定性,能在现有的油水分离领域中,仅靠重力驱动就可获得很大的通量和良好的分离效率,兼顾渗透性和选择性,在实际应用方面具有一定的前景。

Abstract

sui zhao huan jing wu ran ji shui zi yuan de kui fa wen ti ri qu yan chong ,wu shui chu li xian de you wei chong yao 。mu qian zhen dui yu mo fa shui chu li ji shu ri qu cheng shou ,you ji shi yi gao fen zi mo cai liao chu li you shui hun ge wu de you shi xian zhe ,shen shou ke yan gong zuo zhe de tui chong 。mo fa you shui fen li ji shu neng gou you xiao de fen li you shui hun ge wu ,zai wu shui chu li 、you ji ge cheng deng ling yu you an fan de ying yong qian jing 。you yu mo fa you shui fen li she bei jian chan 、yi yu jia gong 、shen tou xing he shua ze xing hao deng you dian ,jin nian lai de dao le chang zu fa zhan 。dang qian yong yu you shui fen li de gao xing neng mo cai liao ying ju bei jiang du gao 、ke da mian ji zhi bei 、nai gao wen shi re huan jing 、nai suan jian fu shi ji hua xue yao pin fu shi deng te dian 。yan jiu jiao duo de gao xing neng cai liao you ju xian ya an 、ju mi feng 、ju pian fu yi xi deng ,ta men jun cun zai yi ding de bu zu 。yin ci ,ben lun wen cong you shui fen li mo cai liao shi ji ying yong xu qiu chu fa ,shua qu nai hua xue yao pin fu shi 、nai gao wen xing neng you yi de ju mi mi tong wei yan jiu ji cai ,tong guo fang si -zhen ci -hou xiu shi deng gong yi zhi bei le gao xing neng ju mi mi tong you shui fen li cai liao 。wo men cai yong le rong rong fang si de fang fa zhi zuo ju mi mi tong qian wei mao zhan ,sui hou cai yong biao mian chu li ji shu fu yu ju mi mi tong mao zhan yi te shu de jin run xing ,zui hou shi yong re ya cheng xing de fang shi jiang mao zhan re ya cheng mo ,gou jian chu ge kuo de kong xi che cun 。you yu ju mi mi tong mao zhan ju you qian wei dui ji er cheng de san wei wang zhuang jie gou ,neng wei you shui fen li guo cheng di gong da liang you xiao de fen li tong dao ,jin er da da di gao fen li su du ,tong shi biao mian chu li bing bu hui po huai nei bu de yun shu tong dao ,shi kong jie gou de yi bao liu ,zhe shi de wo men she ji de mao zhan jiang tong shi shi xian gao de fen li su du he gao xiao de fen li xiao lv 。ju mi mi tong mao zhan zai kong qi zhong de shui he you jie chu jiao jun xiao yu 90°,dui shui he you cheng xian liang qin xing ,bu ju you fen li you shui de gong neng 。zai ben lun wen di yi bu fen ,wo men tong guo fu ke fan ying zhi bei shu shui qin you de ju mi mi tong you shui fen li mo 。jiang fu chang lian yin ru ju mi mi tong biao mian ,bing tong guo jie mian fan ying zai qian wei biao mian gou jian na mi -wei mi jie ge de cu cao du ,fu yu ji liang hao shu shui xing 。tong guo ce shi jie guo fa xian ,wo men zhi bei de shu shui fen li mo zui gao tong liang ke da 147744.3 L m-2h-1,fen li xiao lv zui gao wei 99.9%,ju neng bao chi lian xu shi yong 20ci xing neng mei you cui jian ,zheng ming ji ju you liang hao de xun huan shi yong xing 。zai di er bu fen shi yan nei rong zhong ,wo men she ji zhi zuo le qin shui xing de you shui fen li mo 。cai yong lv huang suan zhi jie huang hua de fang shi jiang ju mi mi tong mao zhan biao mian jie shang huang suan ji tuan ,bing zai biao mian xing cheng feng wo zhuang de que xian jie gou 。zhe chong fang fa zeng da le qian wei de bi biao mian ji ,fu yu le mao zhan you yi de qin shui de xing zhi 。gai mao zhan ju you qin shui -shui xia shu you de te shu jin run xing ,jin kao chong li qu dong jiu ke shi xian 18273 L m-2h-1de gao shui tong liang ,shi yi chong gao xiao de qin shui xing you shui fen li mo 。wo men suo zhi zuo de ju mi mi tong mao zhan ju you liang hao de fen li xing neng ,tong shi you neng bao chi ju mi mi tong cai liao ben shen you yi de ji xie xing neng he re wen ding xing ,neng zai xian you de you shui fen li ling yu zhong ,jin kao chong li qu dong jiu ke huo de hen da de tong liang he liang hao de fen li xiao lv ,jian gu shen tou xing he shua ze xing ,zai shi ji ying yong fang mian ju you yi ding de qian jing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自吉林大学的杜琼,发表于刊物吉林大学2019-06-25论文,是一篇关于油水分离膜论文,聚醚醚酮论文,特殊的浸润性论文,粗糙度论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自吉林大学2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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