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利用聚合巴胺進行超濾膜接枝PVA氨基酸聚合物親水改性研究

發(fā)布時間:2024-06-28 00:14
  膜污染是膜技術在廢水處理領域擴大應用范圍和進一步發(fā)展的主要障礙,而提高膜的親水性是解決膜污染的主要途徑之一。本文以多巴胺自聚合性和化學特性為背景,通過聚乙烯醇(PVA)與氨基酸的酯化反應形成PVA氨基酸聚合物,將氨基(-NH2)引入PVA鏈段,然后將帶有-NH2的聚合物與膜表面的聚合多巴胺層形成共價鍵,從而將親水的PVA接枝至疏水的超濾膜表面,完成常規(guī)超濾膜的親水改性。因此,本文的研究重點在于PVA氨基酸聚合物的制備和膜接枝改性后的性能表征。首先,通過酯化反應形成PVA氨基酸聚合物,通過傅里葉紅外光譜(FTIR)和核磁共振波譜法(NMR)對產(chǎn)物進行檢測。結果顯示,合成產(chǎn)物確實為PVA氨基酸聚合物。經(jīng)經(jīng)濟分析可知,PVA氨基酸聚合物的合成成本只占氨基聚乙二醇(mPEG-NH2)價格的19%。其次,將PVA氨基酸聚合物通過膜表面的聚合多巴胺層而接枝至超濾膜表面,通過FTIR進行接枝效率的檢測,同時考察了膜表面形態(tài)結構、粗糙度、親水性、潤濕性和純水通量基本參數(shù)。場發(fā)射電鏡(FESEM)和原子力掃描電鏡(AFM)的分析結果顯示,接枝改性使膜孔徑縮小和孔隙率降低,表面粗糙度的變化取決于原膜的膜孔...

【文章頁數(shù)】:97 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

圖1-1膜分離過程示意圖??Fig.1-1?Schematic?diagram?of?membrane?separation?process??

圖1-1膜分離過程示意圖??Fig.1-1?Schematic?diagram?of?membrane?separation?process??

指借助膜的選擇滲透作用,在外界能量或化學位差的推動下對混合物中的溶質和??溶劑進行分離、分級、提純和富集[8]。??膜分離過程如圖1-1所示。根據(jù)被分離物質的粒徑或分子大小和所選用的膜??結構進行劃分,膜分離過程可分為微濾、超濾、納濾和反滲透,這4種過濾方法??可實現(xiàn)固態(tài)微粒到離....


圖1-3多巴胺自聚機理:(1)氧化;(2)反歧化;(3)分子間偶合交聯(lián)??

圖1-3多巴胺自聚機理:(1)氧化;(2)反歧化;(3)分子間偶合交聯(lián)??

生成具有鄰苯二酚結構的多巴胺醌化合物。多巴胺和多巴胺醌之間發(fā)生反歧??化反應,產(chǎn)生半醌自由基,然后偶合形成交聯(lián)鍵,生成聚合多巴胺,反應步驟見??圖1-3[42,43]。多巴胺經(jīng)氧化-自聚過程形成的聚合多巴胺涂覆層還可與帶有-NH2??或-SH的物質反應,從而可通過化學鍵將帶有其他....


圖2-4牛血清蛋白標準曲線??

圖2-4牛血清蛋白標準曲線??

Cone?(mg/L)??圖2-4牛血清蛋白標準曲線??Fig.2-4?Standard?curve?of?bovine?serum?protein??.3.4改性層穩(wěn)定性測定??穩(wěn)定性是改性膜能否應用于惡劣的操作環(huán)境的關鍵。本實驗主要選取性與抗化學氧化能力3個指標進行測定。選用....


圖3-2索氏提取器裝置圖??Fi.3-2?Diram?of?soxhlet?extractor?device??

圖3-2索氏提取器裝置圖??Fi.3-2?Diram?of?soxhlet?extractor?device??

反應[6()]。??3.2?PVA氨基酸聚合物的制備??以DMSO為溶劑,濃硫酸作為催化劑進行接枝反應。具體反應步驟如圖3-1??所示。??〇?h2??H21?II?Il2S〇v'C,II0S04?*—9H—C—*??1?I?0??OH?|??nh2??,?O’?c??h2??圖....



本文編號:3996153

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