PVDF中空纤维膜孔径调控开题报告
2020-05-21 22:15:10
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
如今,对生态的保护和环境的治理工作日益严峻,在水处理领域,膜分离的应用十分广泛,膜分离是借助膜的选择透过性作用,对混合物溶质和溶剂进行分离和分级,然后提纯和富集的方法,膜分离可比传统的方法耗能低、过程简单、经济性好而且效率高[1]。
中空纤维膜是目前为止效率最高的分离膜的形式,具有充填密度高,比表面积大,自支撑作用强,可进行高压操作等特点,因此广泛用于污水处理、饮用水净化、海水淡化处理等诸多领域。选择合适的制模材料是成功制备中空纤维膜的首要前提,从近几年国内外发表的文献来看,聚砜类材料如聚醚砜和改性聚醚砜,聚偏氟乙烯,聚丙烯,壳聚糖等成为了主要选择[2]。然而像pvdf这种有机膜在相转化法制备过程中受到众多因素的影响,膜表面的孔径大小很难控制在均一的水平,导致膜的截留性能下降[3]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题主要考察铸膜液配方以外的纺丝工艺参数对膜表面孔的影响,首先考察凝固浴浓度和空气隙高度的因素,制备出具有明显分离皮层的膜,然后在初步优化工艺参数的基础上重点研究空气隙气氛(气体组成,温度,湿度,膜面气体流速)环境对消除膜表面大孔,调节均一孔径的作用机理,并建立起有效调控膜表面孔的方法。
1. 探究空气隙环境的相对湿度对膜表面孔径大小和分布的影响,通过调节干空气和湿空气的流量比产生不同相对湿度,在0%、15%、27%、45%、50%、60%的湿度条件下纺丝。
2. 探究空气隙高度对膜孔径大小和表面形貌的影响,在大气环境下设置空气隙的高度梯度为:10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm。在饱和湿度的气隙环境下设置高度梯度为:15cm、20cm、25cm、30cm、35cm。比较不同高度条件下膜丝孔径分布的差异。