| 题名 | 多壁碳纳米管与PVC/PVDF共混膜的制备和性能研究 |
| 作者 | 招扬 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 导师 | 杨亚红 ; 王彩虹 |
| 关键词 | 共混改性 清洗 聚氯乙烯 聚偏氟乙烯 改性多壁碳纳米管 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 聚偏氟乙烯（PVDF）是一种具有热稳定性,高韧性,强抗冲击强度等综合性能的半结晶高聚物,成膜能力良好;聚氯乙烯（PVC）是世界使用量第二的合成树脂,成膜性价比高。但PVDF和PVC膜均存在疏水性较强的不足且MWCNTs/Fe3O4/PVC膜存在韧性较差的缺点,需对膜进行修饰改性。因此采用四氧化三铁（Fe3O4）改性的具有高抗拉强度、弹性模量、比饱和磁化强度、超顺磁性和亲水性的多壁碳纳米管（MWCNTs）和二氧化硅（SiO2）改性的具有较高粘度、较强机械性能的MWCNTs对PVDF、PVC膜进行修饰改性。研究采用浓H2SO4、浓HNO3（V硫:V硝为3:1）混酸改性、超声混融和化学水热法配置MWCNTs/Fe3O4和MWCNTs/Fe3O4/SiO2固体,然后将所制纳米颗粒分别与PVC/PVDF、PEG、DMAC采用相转化法共混制膜,获得MWCNTs/Fe3O4/SiO2/PVC和MWCNTs/Fe3O4/PVDF复合膜。通过对添加剂进行IR红外表征及膜的表断面结构、接触角、机械强度等进行SEM、接触角仪器、拉伸仪器表征和计算,结果发现:Fe3O4能完整包覆在MWCNTs表面,产生大量羧基和羟基,提高MWCNTs的相容性;MWCNTs/Fe3O4和MWCNTs/Fe3O4/SiO2的添加能降低PVDF（56.65°）和PVC（68.1°）膜的接触角,提高膜的亲水性,增强膜的渗透性,从而增加PVDF（152.866L·m2/h）和PVC（111L·m2/h）膜的纯水通量,提高PVDF（286.91%,28.92nm,82%）和PVC（240%,33nm,83%）膜的溶胀度、平均孔径和孔隙率,进而增强膜的过滤能力,提高PVDF（59.71%,71.16%,59.1%,76%）和PVC（65.73%,50.98%,41.07%,73.9%）膜对HA、SA、BPA和BSA的截留率;此外,MWCNTs/Fe3O4/SiO2能增强PVC膜的机械性能,抗张强度（2.09MPa）和延伸率（17.01%）较MWCNTs/Fe3O4/PVC膜得以提高。另外,对膜进行了NaOH、NaCl O、H2O2和超声波、NaOH/H2O2与超声波清洗,结果发现:纯NaOH对膜的清洗效果较好,通量恢复率约80%;纯NaClO对膜的清洗损害较大,膜通量为初始前的2.01倍;低浓度的联合清洗对膜的清洗效果最佳,可达90%,因此对有机物污染的膜应采用低浓度联合清洗,不宜采用高浓度氧化剂清洗。通过制备负载四氧化三铁和二氧化硅的多壁碳纳米管复合颗粒,并以此对PVDF、PVC膜进行共混改性,不仅为制备具有较强亲水性的复合膜奠定了理论基础,为污水处理和水质净化提供了一种新的膜处理方式,也为共混膜的研究提供了一种新思路。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 71 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93922]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 招扬. 多壁碳纳米管与PVC/PVDF共混膜的制备和性能研究[D]. 2018. |
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