超疏水静电纺丝纤维膜的制备及膜蒸馏性能硏究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nikecb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前阻碍膜蒸馆技术应用的最大问题是膜通量低、易发生亲水性泄漏。静电纺丝纳米纤维膜孔隙率高、易于调控膜结构,在膜蒸溜应用上具有巨大的潜力。本研究以聚偏氛乙烯(PVDF)为基本制膜材料,以静电纺丝法为基本制膜方法。首先探索和优化了静电纺丝法制备PVDF纳米纤维膜的制备条件,进一步受到荷叶超"疏水效应"的启发,开发了两种新的制备超疏水膜的方法;PVDF/silica海合静电纺丝法和静电喷雰/纺丝同步制膜法,分别制备出了超疏水PVDF/silica复合纳米纤维膜和三维多孔超疏水膜,探索了主要制膜条件对膜性能的影响。主要研究结果如下;
  (1)考察了不同聚合物浓度、溶剂组成、纺丝电压、接收距离和滚筒转速对PVDF膜形貌结构的影响。研究表明,增加PVDF浓度,可以减少"珠串"和"纺键"结构,增大纤维直径;在溶剂二甲基酰胺(DMAc)中加入丙酮,可使"珠串"结构消失,纤维直径分布均匀。升高纺丝电压,纤维的直径先减少后増大。当接收距离低于5cm,纤维出现严重溶并,增大接收距离,可使纤维直径变细。当滚筒转速低于500rpm时,纤维膜结构蓬松;而当转速增大到2200rpm时,纤维取向性增大,网状结构弱化。对所制备的纯PVDF膜进行膜蒸饱测试,结果表明:膜通量随跨膜温差和流速的提高而增大,随厚度增大而下降,随测试时间增长而衰减。
  (2)以PVDF和纳米二氧化硅(silica)为纺丝材料,通过混合静电纺丝法一步制各出了超疏水PVDF/silica复合纳米纤维膜。研究发现,纳米二氧化硅的添加可以提高纤维平均直径和膜的疏水性,当添加量大于PVDF的40%时,复合膜具有超疏水性,原因是纳米二氧化硅在纤维的表面形成了次级凸出结构,有利于在膜和液体间形成"气囊",提高了疏水性。当纳米二氧化娃添加量低于PVDF质量的40%时,纤维的抗拉强度达到3.18MI>a,远高于纯PVDF膜(1.5MPa)。和纯PVDF纳米纤维膜相比,复合膜的通量、出水水质和运行稳定性都有所提高。综合考虑纳米二氧化硅对复合膜性能的影响,取其添加量为PVDF质量的40%时为最优剂量。
  (3)将纳米二氧化硅分散在DMAc中作为喷雾液,WPVDF/DMAc作为纺丝液,采用静电喷雾/纺丝同步法制备出了三维多孔超疏水膜。在纳米二氧化硅浓度为10wt%且对喷雾液超声分散3h的条件下,所制备的膜接触角可达162°,滚动角小至3.6°。膜蒸馈测试发现,王维多孔超疏水膜比表面超疏水膜的具有更高的抗润湿性,归因于其表面和内层都具有H维超疏水结构,在表面被润湿后,膜内层又可W形成新的气-液-固疏水界面,从而有效的阻止液体向内层润湿。H维多孔超疏水膜通量高达32Lh-im-2,出水水质低于4cm-1,且在150小时的测试内运行稳定,同时该膜的油水分离效率高达95.5%,说明该膜在膜蒸饱和油水分离上均很大的应用潜力。
其他文献
病案室是集中管理病历的部门,能够反映一定范围之内城市居民患病特点,也能体现出医院医疗特色,更利于医疗卫生部门数据统计,掌握城市医疗水平。故而加强医院病案室信息化管理工作不仅能够促进病患的治愈几率,也利于医院提升医疗水平,促进地区医疗能力获得发展。本文在阐述医院病案室重要性的基础上,结合了病案室信息化管理中存在的问题,对病案室信息化管理策略展开了探究,以期能够为相关工
纳米晶因其独特的物化特性而被广泛应用于纳米化学、材料科学和医学领域。近年来越来越多的研究表明纳米晶的成核与生长机制的深入理解有助于它们的可控合成。虽然很多成核与生长理论已经得到了一定程度上的发展和丰富,但是晶体的前成核阶段和生长动力学的理解仍然是极具挑战性的。这些挑战要求我们对晶体的成核与生长机理做更深入的探讨。由于液体透射电子显微镜具有高的时空分辨率,使它能提供纳
甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移增产苯和二甲苯,是调节石油芳烃中各组分的产需平衡,满足石油化工对苯和二甲苯需求的有效手段。研究开发高性能甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移反应的催化剂,具有十分重要的意义。目前,工业上均使用丝光沸石,β沸石等大孔沸石进行甲苯歧化和碳九芳烃烷基转移反应,生产苯和二甲苯。本文采用纳米ZSM-5沸石为母体,研究开发新型烷基转移反应催化剂。充分利用纳米HZSM-5分子筛催化剂的特殊性能,
学位
目的:研究复方人参补气颗粒对心梗后心衰大鼠心肌损伤药效学作用。方法:采用结扎左冠状动脉前降支方法复制SD大鼠心梗模型,随机分为假手术对照组、模型对照组、复方人参补气颗粒1.5、3.0、4.5g/kg组,连续灌胃给药28d,末次给药后以超声心动图观察大鼠心功能指标,包括左室射血分数(LVEF),短轴缩短率(LVFS)、每搏输出量(SV)、心输出量(CO),同时检测心室
双减政策的出台,是党中央站在实现中华民族伟大复兴的战略高度,对双减工作作出的重要决策部署,体现了党中央对学生学业负担的宏观调整以及加大对校外培训,尤其是学科类校外培训的治理决心。双减政策落地,必须坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,着眼建设高质量教育体系,强化学校育人主体地位,回归立德树人初心。
多元化劳动力异质性知识激发创新的同时,也为组织带来诸多管理挑战,因而求同用异的人力资源实践成为学界与业界关注的热点。基于此,本研究基于资源保存理论,界定了多元包容性人力资源实践(DI-HRP)的内涵构成,揭示了其通过工作繁荣对员工创新行为的影响机理,考察了共享型领导在其间的调节作用。本研究通过对37家企业461个有效样本的多时点追踪与分层回归分析发现:(1)DI-H
天然气和石油在我国能源消费结构上占据着重要的地位,而管道运输是油气资源运输的最主要方式,本文针对应用背景为小口径的管道,以漏磁检测为基本方法,研究小口径管道内壁漏磁检测和控制部分的电路,完成了缺陷漏磁场的有限元分析,实现了从检测到存储一体的实验样机制作以及实验系统的搭建和测试。本文针对基于小口径管道内壁的漏磁缺陷检测及控制电路进行研究,主要完成以下工作:1.本文在实
地下工程经常引发各种地质灾害,如岩爆等,这些灾害严重威胁着人员和地下结构的安全。微震监测是目前最常用的监测手段以保障施工人员和地下设施的安全。然而,因为监测过程中许多步骤非常依赖人工操作,所以微震监测并不能作为一种自动实时预警手段。虽然先前许多研究已经提出了一些用于微震监测自动化数据处理的算法,但是它们的准确度仍远不如人类专家。鉴于目前存在的问题,本研究主要解决了微
硕士学位论文(学术学位)陆路“丝绸之路”青海段传统民居建筑艺术及民俗文化研究黄镜帆学科门类:艺术学一级学科:设计学二级学科:
学位
采用氧化亚铁硫杆菌及其混合菌浸出高硫含钒石煤矿中的钒,探索石煤矿中钒的生物强化浸出方法。在矿浆浓度3%,浸出温度30℃,初始pH2.0,振荡转速150r/min的条件下,考察微生物的强化驯化,ARTP诱变,矿石的预处理,浸出体系的电位调控对钒浸出率的影响。对浸出体系pH、Eh、Fe2+浓度、V浸出率等参数进行了检测,并对微生物浸矿机理做了一部分研究,结果如下:  (1)以人工研磨的方式对矿石进行机