基于聚丙烯腈(PAN)靜電紡納米纖維的醋酸纖維素(CA)復(fù)合超濾-納濾膜的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、靜電紡絲納米纖維膜與傳統(tǒng)的多孔聚合物膜相比，具有孔隙率高、孔徑分布均勻和孔連通性好等優(yōu)點(diǎn)，非常適合做復(fù)合膜基膜。本文制備了基于聚丙烯腈(PAN)靜電紡納米纖維的醋酸纖維素(CA)復(fù)合超濾/納濾膜，并對CA/PAN復(fù)合超濾/納濾膜的制備方法及性能進(jìn)行了深入的研究。
　　 以濃度為6％、8％、10％的PAN溶液為紡絲原液制備PAN靜電紡絲納米纖維膜，掃描電鏡結(jié)果顯示，PAN納米纖維膜具有相互連通的多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率及純水通量測量結(jié)果表

2、明，三種PAN膜均具有較高孔隙率(＞85％)和純水通量(＞920L/m2h·psi)，并且純水通量隨PAN膜厚度的增大只有小幅度減小。以PAN靜電紡絲納米纖維膜作為支撐，在其上采用溶膠-凝膠相轉(zhuǎn)化法制備一層超薄的、親水的CA功能分離層，探討了預(yù)蒸發(fā)時(shí)間、凝固?。ㄋ囟取崽幚頃r(shí)間等制膜工藝及CA濃度對復(fù)合超濾/納濾膜成膜性能及過濾性能的影響。
　　 將CA/PAN復(fù)合超濾膜(CA鑄膜液濃度為5-15wt％)在油水乳液體系下進(jìn)行

3、超濾實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隨凝固浴溫度上升，水通量下降，截留率上升；熱處理時(shí)間越長，水通量越小，截留率越大；鑄膜液中CA濃度越大，復(fù)合超濾膜越厚且致密，導(dǎo)致水通量減小而截留率上升。其中，CA濃度為10％的CA/PAN復(fù)合超濾膜能保證較高的截留率(＞99％)的前提下，表現(xiàn)出較高的水通量(142L/m2h)。與CA平板超濾膜相比，CA/PAN復(fù)合超濾膜在保證相同或更高的超濾截留率下，水通量比CA平板超濾膜高出5-10倍。
　　 將CA/PAN復(fù)

4、合納濾膜(CA鑄膜液濃度20-25wt％)在0.05wt％的硫酸鎂溶液體系下進(jìn)行納濾實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)預(yù)蒸發(fā)時(shí)間對膜的水通量存在極大值，截留率隨著預(yù)蒸發(fā)時(shí)間的延長始終呈上升趨勢，并趨于平衡；隨凝固浴溫度上升，復(fù)合納濾膜水通量下降，截留率上升；隨著熱處理時(shí)間的延長，復(fù)合納濾膜的通量下降，截留率上升；鑄膜液中CA濃度越大，水通量減小而截留率上升；所制備的CA/PAN復(fù)合納濾膜表面光滑平整，分離層厚度為3-5μm左右，并且能表現(xiàn)出相對較好的過濾性能。