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新型有机—无机杂化荷电纳滤膜的制备

作　者: 黄瑞强
导　师: 马润宇
学　校: 北京化工大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 介孔分子筛 荷电纳滤膜 有机-无机杂化膜
分类号: TQ028.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


介孔材料与荷电纳滤膜均为当今国际上的热点研究课题。介孔材料拥有孔道结构规则、孔径分布狭窄的特点,而荷电纳滤膜则因其孔径和表面荷电特征使其在分离时具有筛分效应和电荷效应。本文所涉及的介孔分子筛是一种新型的介孔材料,从其制备原理上分析还具有孔内壁带有正电荷,孔外壁不带电荷的特点。将具有该结构的介孔分子筛应用于荷电纳滤膜中,既解决了在制备有机-无机杂化荷电纳滤膜的过程中,单纯的荷电颗粒因带电基团裸露在外使得其在铸膜液中因静电作用互相团聚,不能形成均匀的铸膜液的问题,且介孔分子筛具有孔道排列规则、孔径分布狭窄、孔内壁带正电的特点也有助于提高荷电纳滤膜的孔径筛分和电荷选择性筛分的能力。1、本文以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)和3-三甲基丙基氯化铵三甲氧基硅烷(TMNPTS)为硅源,以NaOH为催化剂,合成出带有季铵荷正电基团的有序介孔材料(QAS)。采用XRD,TGA、BET、SEM,XPS、TEM、FT-IR等手段对样品结构进行了表征和分析。结果表明,产品具有较为均一的六方介孔结构,孔径约为3.5nm,产品中季铵荷电基团的含量约为1.41mmol／g。2、采用介孔分子筛和硅橡胶为膜材料,成功制备了新型的有机-无机杂化荷电膜,膜具有荷正电特性,对带有荷正电染料的截留率较高,对分子量介于300-700的染料的截留率为40%-99%。初步探索了膜配方和制膜工艺对膜性能的影响,研究表明膜中荷电分子筛含量的增加以及分子筛孔径的减小和孔规整度的增加均有利于荷电纳滤膜荷电特性的提高。

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 一般性问题 > 化工过程（物理过程及物理化学过程） > 分离过程 > 新型分离法
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