聚苯硫醚微孔膜結(jié)構(gòu)調(diào)控與性能研究.pdf

1、膜分離技術(shù)是一種簡(jiǎn)便，節(jié)能，高效的分離技術(shù)并且應(yīng)用于很多領(lǐng)域。然而，常規(guī)膜材料在耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、極性溶劑方面性能不佳。聚苯硫醚(PPS)是一種具有優(yōu)良熱性能及耐溶劑性能的材料，因此，在高溫酸堿腐蝕性液體、有機(jī)溶劑處理領(lǐng)域，PPS有望成為一種新的膜分離材料。本文主要是通過(guò)熱致相分離的方法制備PPS膜，基于相平衡熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)理論分析了膜形成機(jī)理，研究了各種成膜因素對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響，通過(guò)摻雜親水性納米粒子實(shí)現(xiàn)了PPS膜抗污染性能的改善。<

2、br>　　首先，篩選了六種稀釋劑包括己內(nèi)酰胺(CPL)、二苯甲酮(DPK)、1-氯萘、安息香(BZ)、二苯醚(DPE)及二苯砜(DPS)，研究不同稀釋劑制備的膜微觀結(jié)構(gòu)與分離性能的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。其中，CPL、DPK、1-氯萘制備的PPS平板膜的相分離形式屬于固-液(S-L)分相，BZ、DPE、DPS制備的PPS平板膜的相分離形式屬于液-液(L-L)分相。以PPS/CPL平板膜體系為例，剖析了聚合物濃度、致孔劑種類(lèi)與含量、凝固浴溫度對(duì)膜制備與

3、膜分離過(guò)程的影響。
　　其次，采用PPS/DBS/DPK三元體系制備了PPS膜，研究了稀釋劑配比組成、聚合物濃度、冷卻速率及凝固浴種類(lèi)對(duì)膜制備與分離過(guò)程的影響。隨著DBS與DPK的質(zhì)量比從10/66到17/59，PPS/DBS/DPK三元體系的濁點(diǎn)溫度從250℃增加到263.5℃，結(jié)晶溫度從225.4℃降到了219.2℃，聚合物與稀釋劑之間的相互作用參數(shù)由1.57降到1.91，延長(zhǎng)了L-L相分離時(shí)間，優(yōu)化了膜結(jié)構(gòu)類(lèi)型。當(dāng)DBS的含

4、量為16wt％，DPK含量為60wt％時(shí)，制備了一種擁有通量高、孔隙率大、力學(xué)性能優(yōu)異及抗污染能力強(qiáng)的多層結(jié)構(gòu)的PPS平板膜，而且降低冷卻速率、聚合物濃度及傳質(zhì)過(guò)程中稀釋劑含量均能夠提高PPS平板膜的孔隙率，強(qiáng)化膜分離過(guò)程。高溫、高腐蝕環(huán)境下的膜分離性能評(píng)價(jià)研究表明PPS膜具有常規(guī)過(guò)濾膜材料無(wú)法比擬的耐高溫、耐酸堿及耐有機(jī)溶劑的性能。
　　最后，通過(guò)摻雜部分還原的氧化石墨烯(GO)與TiO2納米粒子，制備了PPS/TiO2、PPS