EVOH纳米纤维复合膜制备及性能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wanghui1234567890
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
纳米纤维膜材料由于直径细化所致孔径小、孔隙率高、相互贯通孔隙结构等优点,是一种颇具潜力的过滤材质,在其表面引入功能组分制备复合膜,可以有效改善膜的孔径结构、亲水性及力学性能,拓展其在液体过滤领域的应用。本课题经熔融共混挤出过程中的相分离行为和分散-成膜过程制备乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)纳米纤维膜,分别采用涂覆法和沉积法对其表面进行处理制得EVOH纳米纤维复合膜,系统研究了EVOH纳米纤维膜及其复合膜的基本结构性能及过滤性能。首先,在课题组已有EVOH纳米纤维制备基础上,以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)无纺布为基材,经分散-成膜过程制备单位面积纳米纤维质量可控的EVOH纳米纤维膜,对其结构性能进行分析,结果表明:随着单位面积纳米纤维质量增加,膜的孔隙率先增加后趋于稳定;接触角减小,亲水性改善;孔径减小且分布变窄;力学性能增强;水通量逐渐降低,但仍处于一个较高水平,且均高于参照膜。单位面积纳米纤维质量为16 g·m-2时,EVOH纳米纤维膜对二氧化钛(Ti O2)悬浮液的截留率可达99%以上,且在低压过滤条件下拥有高过滤通量。其次,在EVOH纳米纤维膜表面涂覆不同浓度的壳聚糖(CS)溶液制备CS/EVOH纳米纤维复合膜,当CS溶液浓度为1.5 wt%时,可在纳米纤维膜表面形成一层完整的超薄CS涂层,进一步增加溶液浓度,CS涂层厚度增加。与EVOH纳米纤维膜相比,复合膜的孔径明显减小,孔径分布变窄;力学性能有效提升;水通量大幅降低,增大压力可提高复合膜水通量,但提高幅度有限。复合膜对油水乳液过滤效果显著,截留率均在90%以上;CS涂覆液浓度为2 wt%,膜干燥温度为50°C时所制备复合膜对油水乳液过滤性能最佳,截留率可达99.2%。随着过滤进行,复合膜过滤通量降低、过滤阻力增加,膜自身阻力和膜孔堵塞与吸附阻力为复合膜的主要过滤阻力。最后,在EVOH纳米纤维膜表面沉积纳米纤维素晶(NCC)制备NCC/EVOH纳米纤维复合膜,沉积的NCC仅填充表层纳米纤维间的空隙,不影响纳米纤维层连续的孔结构。随着复合膜中NCC含量增加,膜的亲水性明显改善;孔径减小且孔径分布更加集中;力学性能也略有提升;水通量降低并逐渐趋于稳定,一定范围内,增大压力可有效提高复合膜水通量。NCC/EVOH纳米纤维复合膜对油水乳液的截留率均在90%以上,最高可达99.5%,远高于EVOH纳米纤维膜和参照膜。随着过滤时间延长,复合膜的过滤通量下降、过滤阻力增加,沉积层阻力是复合膜的主要过滤阻力,可通过及时清洗减少膜污染、提高过滤通量。与涂覆法相比,沉积法制备的复合膜亲水性更好,对油水乳液过滤性能更佳,在实际使用时具有更高的过滤效率。
其他文献
ZnO压敏电阻片是以ZnO为主要成分,添加某种压敏形成剂(如Bi_2O_3和Pr_6O_(11))以及其他多种金属氧化物,经高温烧结而成的半导体陶瓷,在高压输变电线路、城市地铁和电气化铁路接触网系统中应用广泛。高性能ZnO压敏电阻片作为ZnO避雷器的核心部件,其性能及制造技术直接制约着ZnO避雷器的发展。因此,提高ZnO压敏电阻片的性能是高压电网系统中加强对雷电浪涌防护的重要研究课题。本文通过稀土
稳定化、无害化、减量化、资源化是污泥处理处置的原则和目的,污泥好氧堆肥不仅可以解决城市污泥环境污染问题,而且对于发展有机肥,提高土壤肥力,促进农业发展有重要意义,已成为新
本文通过对荣华二采区10
期刊
由于在药物的储存和可控释放、有效封装活性物质(例如蛋白质等)、选择分离、催化载体、粒子交换、传感器、电流变学、太阳能电池、模拟光合作用和光学应用等方面的潜在应用,
碳/碳(C/C)复合材料是一种能在超高温条件下工作的高温结构材料,在航空航天领域具有广阔的应用前景。防氧化是碳/碳复合材料在高温有氧气氛下应用的前提条件,到目前为止作为航空
除草剂阿特拉津(Atrazine,ATZ),是目前国内外广泛应用的化学除草剂之一。近年来,其内分泌干扰作用受到众多学者关注。ATZ于1980年左右开始应用于我国农业生产,然而,近年来我国农业生产中农药的不合理使用问题日益突出,引起了社会各界人士的密切关注。ATZ可在水体、大气、土壤等不同环境介质之间迁移转化,其可通过地表径流、淋溶、干/湿沉降等方式进入水体。因此,寻找一种安全、可靠、快速、经济的降