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高分子膜材料制备过程中的相分离行为研究任务书

 2020-06-09 22:40:39  

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

膜分离技术作为一种新兴、高效的分离技术,在环保领域应用广泛,其中以pvdf 中空纤维超滤膜为核心的连续膜过滤技术(cmf)在地表水处理,城市污水回用和海水淡化深度预处理方面有着巨大的市场应用前景[1]。高分子膜分离材料已广泛应用于海水淡化、食品浓缩、废水处理、富氧空气制备、医用超纯水制造、人工肾及人工肺装置、药物的缓释等方面,其制备方法主要是相转化法,均相的铸膜液在组成或温度发生变化时,发生相分离,从而最终形成多孔材料。因此相分离行为显著影响着膜分离材料的结构与性能[2-6]。

高分子超微滤膜材料大多为聚偏氟乙烯和聚砜类,常见的制膜方法是非溶剂诱导相分离(nips)。其制备原理是:首先将聚合物和添加剂溶解在良性的溶剂中,得到均相的聚合物溶液,涂覆成平板或已中空纤维形式挤出,然后浸入非溶剂中(通常是水或者水和溶剂的混合物)发生相分离行为,成膜过程中的热力学和动力学特性对膜的形貌结构和分离性能有重要影响,分相前的聚合物溶液具有一定的光透量强度,而成膜之后几乎不透光[7-10]。监测成膜过程光透量的变化可以反映动力学特征。

本课题通过考察相分离过程中薄膜透光率的变化,研究聚偏氟乙烯和聚砜材料相分离动力学特征,同时采用sem、孔径分布仪等仪器表征膜的微观结构与过滤性能,分析相分离行为对膜的性能的影响。

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2. 参考文献

1. miyoshi, t., et al., effect of membrane polymeric materials on relationship between surface pore size and membrane fouling in membrane bioreactors. applied surface science, 2015. 330: p. 351-357.

2. qu, f., et al., ultrafiltration membrane fouling caused by extracellular organic matter (eom) from microcystis aeruginosa: effects of membrane pore size and surface hydrophobicity. journal of membrane science, 2014. 449: p. 58-66.

3. lin, t., et al., interaction mechanisms associated with organic colloid fouling of ultrafiltration membrane in a drinking water treatment system. desalination, 2014. 332(1): p. 100-108.

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3. 毕业设计(论文)进程安排

起讫日期

设计(论文)各阶段工作内容

备 注

第一周~第二周

完成英文文献翻译以及开题报告

第三周~第六周

探究聚合物浓度对相分离动力学的的影响并对膜进行表征

第七周~第九周

考察铸膜液温度和凝固浴温度对相分离动力学影响并对膜进行表征

第十周~第十三周

考察凝固浴类型对相分离动力学影响并对膜进行表征,总结制膜过程的影响因素

第十四周~最后

进行毕业论文的撰写以及准备答辩

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