层层自组装复合膜的制备及其渗透汽化性能研究

发布时间：2025-05-28 06:07

　　本文旨在采用层层自组装法制备高性能渗透汽化复合膜。首次采用正交试验探讨制膜过程中各影响因素对复合膜乙二醇脱水分离性能的影响;并验证了电场辅助涂层对渗透汽化膜性能的提高。以荷负电的聚酰胺(PA)反渗透膜为基膜,采用聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)作为聚阳离子电解质,聚丙烯酸(PAA)为聚阴离子电解质,通过层层自组装法制备出PDMAEMA/PAA复合膜并应用于乙二醇脱水。首次使用正交组合L25设计层层自组装实验,考察了制膜过程中各参数(组装层数、涂覆时间、热处理时间、聚电解质溶液浓度比、PDMAEMA溶液pH)对膜结构及渗透汽化性能的影响。实验结果表明当复合膜最外层为PAA时,膜表面亲水性增加。制备的层层自组装膜的渗透通量可达0.65 kg/(m2h),分离因子为159。方差分析结果表明组装双层数及单层涂覆时间对复合膜渗透汽化性能影响最大。在此基础上,施加直流电场辅助制备E-PDMAEMA/PAA复合膜。使用正交组合L9设计实验,研究涂覆层数、单层涂覆时间及电场强度对复合膜渗透汽化性能的影响,并比较施加电场前后对膜结构及乙二醇脱水性能的影响。研究结果表明,使用电场辅助制备层...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 渗透汽化技术
        1.1.1 渗透汽化技术简介及发展
        1.1.2 渗透汽化机理
        1.1.3 渗透汽化的推动力和传质过程
        1.1.4 渗透汽化的应用
    1.2 渗透汽化膜
        1.2.1 渗透汽化膜材料的选择及依据
        1.2.2 渗透汽化膜的制备方法
    1.3 层层自组装膜
        1.3.1 层层自组装膜简介
        1.3.2 层层自组装成膜驱动力
        1.3.3 层层自组装膜的制备
        1.3.4 层层自组装膜的应用
    1.4 研究思路
    1.5 研究内容
第二章 PDMAEMA/PAA层层自组装复合膜制备及其渗透汽化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 试剂及仪器
        2.2.3 层层自组装膜在石英片上的组装
        2.2.4 层层自组装膜在反渗透膜上的组装
        2.2.5 膜的表征
        2.2.6 渗透汽化性能测试
        2.2.7 膜制备工艺条件的正交试验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 PDMAEMA/PAA层层自组装复合膜结构表征
        2.3.2 制备工艺对PDMAEMA/PAA复合膜渗透性能的影响
        2.3.3 方差分析
    2.4 结论
第三章 E-PDMAEMA/PAA层层自组装复合膜制备及其渗透汽化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂及仪器
        3.2.2 电场辅助E-PDMAEMA/PAA层层自组装复合膜的制备
        3.2.3 膜的表征
        3.2.4 渗透汽化性能测试
        3.2.5 膜制备工艺条件的正交试验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 E-PDMAEMA/PAA层层自组装复合膜结构表征
        3.3.2 制备工艺对E-PDMAEMA/PAA复合膜渗透汽化性能的影响
        3.3.3 方差分析
        3.3.4 外加电场对层层自组装复合膜渗透汽化性能的影响
    3.4 结论
第四章 结论
参考文献
发表论文及参加科研情况
致谢



本文编号：4048194