納米纖維基復合濾膜制備及其在乳化油廢水處理中的應用.pdf

1、靜電紡絲納米纖維膜具有孔隙率高、孔徑分布均勻和孔連通性好等優(yōu)點，在解決環(huán)境問題和水質(zhì)過濾方面有著廣泛的應用。由基層多孔支撐層和表面超薄功能阻隔層的雙層膜結(jié)構(gòu)復合濾膜可以有效的提高過濾通量并減小膜污染。
　　 本論文提出了利用靜電紡絲技術(shù)結(jié)合相應的溶液垂溶成膜后處理技術(shù)制備納米纖維基復合濾膜新方法。在此以聚丙烯腈(PAN)納米纖維多孔膜為基膜，以聚乙烯醇(PVA)為超薄親水功能阻隔層制備了高通量納米纖維基復合超濾膜，并對復合膜的表

2、面形態(tài)和結(jié)構(gòu)及過濾性能進行表征。發(fā)現(xiàn)該納米纖維垂溶成膜技術(shù)具有普適性，同樣適用于其它的功能聚合物膜材料，可操作性和可控性強，且可方便實現(xiàn)制備過程的連續(xù)化，具有規(guī)?；I(yè)應用前景。
　　 欲制備納米纖維基復合超濾膜，首先通過靜電紡絲的方法制備出包含PAN納米纖維支撐層和PVA納米纖維表層的雙層納米纖維膜，其中表層PVA可調(diào)控為不同的納米結(jié)構(gòu)。然后將雙層納米纖維膜浸入含有水和丙酮的混合溶液中進行溶液垂溶成膜處理，并化學交聯(lián)。通過調(diào)整

3、混合溶液中水和丙酮的比例和垂溶處理的時間來使表層的PVA納米結(jié)構(gòu)逐漸形成致密的超薄功能阻隔層，并且緊密的依附在基層PAN納米纖維上，形成復合膜結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明，通過靜電紡絲和垂溶成膜方法制得的復合超濾膜對油水乳液的過濾性能十分優(yōu)秀，在0.2MPa的低操作壓力下，過濾通量可達到218.3 L/㎡h，且對油水乳液的截留效果為99.5％以上。
　　 在此基礎上，又利用平行板接收裝置制備了同軸取向排列的PVA納米纖維用于垂溶成膜處理，

4、所制得的復合膜對油水乳液具有很好的過濾效果，且通量更高，在0.2MPa的低操作壓力下，通量可達283.0L/㎡h，且復合膜抗膜污染性能較好。
　　 此外，還研究了在PVA紡絲原液中摻雜碳納米管，通過靜電紡絲制備出具有不同碳納米管含量的MWNTs/PVA納米纖維，再進行垂溶成膜制備制備出具有MWNTs/PVA超薄功能阻隔層的復合超濾膜。通過正電子淹沒測試發(fā)現(xiàn)隨著碳納米管含量的增加，PVA功能阻隔層中的自由體積也隨之增加，碳納米管的