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文檔簡介
1、有機(jī)小分子凝膠劑能夠采用“自下而上”的方法,通過非共價鍵相互作用力在多孔介質(zhì)中形成納米纖維。這種制備納米纖維的方法可以有效的調(diào)控多孔介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。本文結(jié)合實驗室的研究工作,首先將有機(jī)小分子凝膠劑引入溶液噴射紡納米纖維,探索了其對納米纖維結(jié)構(gòu)的調(diào)控規(guī)律,制備了有機(jī)小分子凝膠納米纖維-溶液噴射紡納米纖維的多級納米纖維膜,并開展了應(yīng)用于微濾的應(yīng)用研究。其次將有機(jī)小分子凝膠劑引入PVDF微濾膜,構(gòu)建自組裝納米纖維-Nafion復(fù)合質(zhì)子傳輸通道,研
2、究了復(fù)合質(zhì)子交換膜的結(jié)構(gòu)與性能。具體內(nèi)容如下:
探討溶劑的極性、氫鍵作用力及DBS的濃度對DBS在納米纖維膜內(nèi)生成的影響規(guī)律,結(jié)果表明DBS自組裝聚集形態(tài)受溶劑極性、分子間氫鍵作用力及其濃度的影響。在一定濃度范圍內(nèi),溶劑極性較強(qiáng),DBS納米纖維較少;溶劑極性較弱,在適宜的濃度下形成大量均勻的DBS納米纖維,且DBS納米纖維直徑隨著溶劑極性的增加而減小。溶劑氫鍵作用力弱,DBS自組裝納米纖維較少;溶劑氫鍵作用力強(qiáng),DBS自組裝納
3、米纖維大量均勻填充在PAN基質(zhì)中,且隨著溶劑氫鍵作用力的增加,DBS納米自組裝直徑增加。隨著DBS濃度的增大,DBS自主裝由纖維到薄膜的轉(zhuǎn)變,且溶劑相同時,小范圍的濃度變化DBS納米纖維幾乎沒有變化,只是改變了DBS納米纖維的填充密度。
針對納米纖維難以實現(xiàn)纖維結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)控,通過DBS在溶液噴射紡PAN納米纖維膜內(nèi)的原位生長制備了PAN/DBS多級納米纖維膜,形態(tài)結(jié)構(gòu)表征表明表明DBS成功引入PAN納米纖維中,生成了自組裝納
4、米纖維-紡絲納米纖維的多級納米結(jié)構(gòu),DBS纖維的引入有效提高了納米纖維膜的機(jī)械性能、純水通量,且其過濾效率大大提高,大于1.3微米的顆粒的截留率可達(dá)100%;對PAN/DBS納米纖維膜運(yùn)行性能評價結(jié)果表明該膜具有良好的抗污染效果,且在含有乙酸丁脂等有機(jī)物的水溶液中表現(xiàn)良好的穩(wěn)定性。
針對Nafion膜溶脹及阻醇能力差的問題,通過在PVDF膜中DBS的原位自組裝再復(fù)合Nafion基質(zhì)的方法制備了復(fù)合質(zhì)子交換膜,研究膜的結(jié)構(gòu)與性能
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