论文部分内容阅读
目前世界水资源短缺,水污染严重,工业、农业、生活废水是造成水体污染的主要原因。膜分离技术因能耗低、绿色无污染、操作方便等优点在水处理领域具有很大的应用潜能。传统的高分子吸附膜传质阻力小,但是孔径比较大,比表面积小,不能满足吸附要求。有机微孔聚合物孔径小、比表面积大,但是传质阻力也比较大。本文综合考虑两种材料的优缺点,利用静电纺丝技术制备一种自具微孔聚合物PIM-1电纺膜,并对其吸附性能展开研究。首先,通过缩聚反应制备可溶性自具微孔聚合物PIM-1。用凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振(1H NMR)、傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、热重(TG)等测试分别分析聚合物PIM-1的分子量、化学组成及热稳定性。结果表明,成功制备出自具微孔聚合物PIM-1,重均分子量可达52,7000 g/mol。然后,用静电纺丝法制备PIM-1电纺纤维膜,用场发射扫描电镜(FESEM)观察其表面形貌,用BET测试对其进行孔径分析。结果表明,当PIM-1固含量为15 wt%时,纤维膜的表面形貌最佳,热压处理后微孔、介孔和大孔同时存在,这些为PIM-1电纺膜做吸附性能研究奠定基础。最后,选择固含量为15 wt%的PIM-1电纺膜分别对多菌灵和苯酚做了系统的吸附性能研究。结果表明,PIM-1电纺膜对多菌灵和苯酚的平衡吸附量q分别是0.072 mmol/g和0.660 mmol/g。Langmuir等温吸附模型能更好的描述它们的吸附行为,其动力学符合Lagergren伪二级动力学模型。随温度升高,PIM-1电纺膜对多菌灵和苯酚的吸附量降低;随着pH值增大,吸附量均下降。PIM膜重复利用10次后,多菌灵和苯酚的吸附量恢复率均可达95%以上。上述结果说明PIM-1电纺膜是一种有效的吸附膜材料。