文档介绍：热致相分离法制备亲水性微孔膜及其改性研究院指导教师:完成日期:高分子科学系高分子化学与物理周婧教授二零零九年四月十五日副教授系:专业:姓名:指导小组成员:杜强国钟伟王海涛复旦大掌博士学位鬣呢℃
摘要膜分离过程作为一门新兴的分离、浓缩、提纯及净化技术,以其能耗低、效率高而显示出巨大的应用前景。目前已经工业化的高分子膜材料如聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等,虽然具有优良的化学稳定性和热稳定性,但表面亲水性差,在实际应用中容易被蛋白质吸附而污染,造成膜孔堵塞,从而使分离效率降低,使用寿命减短。而传统的亲水性材料如聚乙烯醇、醋酸纤维素等,机械强度、热稳定性和耐化学腐蚀性较差,在使用上也有一定的局限性。另一方面,通过表面接枝亲水性链段的改性方法稳定性不高,成本较昂贵,不易于工业化生产。与传统的浸没沉淀制膜法相比,热致相分离法适用于常温下无合适溶剂的结晶性聚合物,成膜过程容易控制,机械强度和孔隙率高。ü齌ㄖ票兼具亲水性、高孔隙率和高强度的微孔膜。聚醇哂泻芎玫目沟鞍孜叫裕珽主链上的羧基为吹接枝提供了可能。。接触角测试和静态蛋白质吸附实验表明接枝后的膜亲水性和抗蛋白吸附性能得到有效提高。用法制备了捌浣又簿畚镂⒖啄ぃ云湎嗤家约澳ば翁辛吮冉稀7⑾,而结晶温度变化不大,且接枝后膜的孔径比接枝前小。表明通过接枝反应和进一步的制膜的方法,可以得到具有亲水性和抗蛋白吸附性能的微孔膜。在上一部分研究基础上提出,利用过程的高温溶解阶段对聚合物进行接枝改性,并将反应液通过降温直接制得改性微孔膜。然而并不是所有都可以和从ν耆ǎ辛舻腗魑O∈图恋囊桓鲎榉纸ǘ蕴逑档南嗤和最终膜形态造成影响。因此研究了的加入对相图、相分离动力学、膜形态以及接枝链分布的影响。结果表明,随着/壤纳仙阂灰合分离温度先下降,而当/笥/庇盅杆偕仙Mü〗羌す夤馍射仪研究了疍—/虴—//逑档相分离动力学。发现当溶剂中含有时,体系的相分离速度减慢,且疍和猤疍体系的最终相区尺寸大于甮热致相分奢陟去制备亲水性微孔膜及其改性研究
对膜形态及性能的影响。选取平均粒径分别为岛的球形二氧化硅作为了进一步提高膜的亲水性和抗蛋白污染性,本论文将磷酰胆碱基团接枝/逑怠Mü齋/治隽恕澳D狻毕喾掷牍痰玫降哪け砻妫砻的加入有利于亲水性链分布在膜表面。已有的法制备的商品化中空纤维大多数是疏水的,在使用前必须进行亲水化处理。本论文采用一丁二醇和的混合溶剂通过法制备亲水性中空纤维,通过工艺参数的优化制备得到了具有优良透水性能的中空纤维。为了进一步提高中空纤维的拉伸强度,将编织管支撑的方法引入到制膜当中,制备了复合中空纤维。得到的复合中空纤维具有非常好的拉伸强度,在浸没式膜生物反应器芯哂泻芎玫挠τ们熬啊选择/体系,研究并讨论了不同的冷却介质图状对膜结构和结晶性能的影响。研究发现,当水作为冷却介质时,得到的是多孔的皮层、靠近上表面大孔结构和靠近下表面花边状结构。而当甲醇作为冷却介质时,得到的是球晶结构上表面和靠近下表面的蜂窝状结构。膜结构的不同和稀释剂与冷却介质之间的相互扩散速度、冷却介质的传热系数有关。带有磷酰胆碱基团的聚合物材料具有优良的血液相容性和抗蛋白吸附性。为到了中空纤维表面。结果表明,将磷酰胆碱基团接枝到乙烯一乙烯醇共聚物微孔膜表面可以有效提高其亲水性和抗蛋白污染性,而且表面改性对微孔膜形态结构没有影响。将法和充填机理结合,制备/填充物共混膜并研究填充物溶出后填充物,将其与/体系共混,制备得到/杂化膜,再将粒子溶出得到微孔膜。研究了的加入对体系相图的影响,压膜材质、冷却速率和的粒径大小对膜形态的影响,以及不同条件下得到微孔膜的孔隙率和透水性能。结果表明,的加入对体系的液液相分离温度和结晶温度的影响并不显著,亲水性的压膜材质、慢的冷却速率和微米级有利于得到高的表面孔隙率。当填充粒子的尺寸大于形成的微孔之间距离时,最有利于微孔膜孔连通性的提高。关键词:,,热致相分离,微孔膜,亲水改性热致相分离法制畚亲水性微孔膜及其改性研究复旦大掌博士掌位论文
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目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯