利用聚合巴胺进行超滤膜接枝PVA氨基酸聚合物亲水改性研究

发布时间：2024-06-28 00:14

　　膜污染是膜技术在废水处理领域扩大应用范围和进一步发展的主要障碍,而提高膜的亲水性是解决膜污染的主要途径之一。本文以多巴胺自聚合性和化学特性为背景,通过聚乙烯醇(PVA)与氨基酸的酯化反应形成PVA氨基酸聚合物,将氨基(-NH2)引入PVA链段,然后将带有-NH2的聚合物与膜表面的聚合多巴胺层形成共价键,从而将亲水的PVA接枝至疏水的超滤膜表面,完成常规超滤膜的亲水改性。因此,本文的研究重点在于PVA氨基酸聚合物的制备和膜接枝改性后的性能表征。首先,通过酯化反应形成PVA氨基酸聚合物,通过傅里叶红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱法(NMR)对产物进行检测。结果显示,合成产物确实为PVA氨基酸聚合物。经经济分析可知,PVA氨基酸聚合物的合成成本只占氨基聚乙二醇(mPEG-NH2)价格的19%。其次,将PVA氨基酸聚合物通过膜表面的聚合多巴胺层而接枝至超滤膜表面,通过FTIR进行接枝效率的检测,同时考察了膜表面形态结构、粗糙度、亲水性、润湿性和纯水通量基本参数。场发射电镜(FESEM)和原子力扫描电镜(AFM)的分析结果显示,接枝改性使膜孔径缩小和孔隙率降低,表面粗糙度的变化取决于原膜的膜孔...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１膜分离过程示意图??Ｆｉｇ．１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??

指借助膜的选择渗透作用，在外界能量或化学位差的推动下对混合物中的溶质和??溶剂进行分离、分级、提纯和富集［８］。??膜分离过程如图１－１所示。根据被分离物质的粒径或分子大小和所选用的膜??结构进行划分，膜分离过程可分为微滤、超滤、纳滤和反渗透，这４种过滤方法??可实现固态微粒到离....

图１－３多巴胺自聚机理：（１）氧化；（２）反歧化；（３）分子间偶合交联??

生成具有邻苯二酚结构的多巴胺醌化合物。多巴胺和多巴胺醌之间发生反歧??化反应，产生半醌自由基，然后偶合形成交联键，生成聚合多巴胺，反应步骤见??图１－３［４２，４３］。多巴胺经氧化－自聚过程形成的聚合多巴胺涂覆层还可与带有－ＮＨ２??或－ＳＨ的物质反应，从而可通过化学键将带有其他....

图２－４牛血清蛋白标准曲线??

Ｃｏｎｅ?（ｍｇ／Ｌ）??图２－４牛血清蛋白标准曲线??Ｆｉｇ．２－４?Ｓｔａｎｄａｒｄ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｂｏｖｉｎｅ?ｓｅｒｕｍ?ｐｒｏｔｅｉｎ??．３．４改性层稳定性测定??稳定性是改性膜能否应用于恶劣的操作环境的关键。本实验主要选取性与抗化学氧化能力３个指标进行测定。选用....

图３－２索氏提取器装置图??Ｆｉ．３－２?Ｄｉｒａｍ?ｏｆ?ｓｏｘｈｌｅｔ?ｅｘｔｒａｃｔｏｒ?ｄｅｖｉｃｅ??

反应［６（）］。??３．２?ＰＶＡ氨基酸聚合物的制备??以ＤＭＳＯ为溶剂，浓硫酸作为催化剂进行接枝反应。具体反应步骤如图３－１??所示。??〇?ｈ２??Ｈ２１?ＩＩ?Ｉｌ２Ｓ〇ｖ＇Ｃ，ＩＩ０Ｓ０４?＊—９Ｈ—Ｃ—＊??１?Ｉ?０??ＯＨ?｜??ｎｈ２??，?Ｏ’?ｃ??ｈ２??图....

本文编号：3996153