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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Company Logo,*,.,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及应用研究,姓名：,曾广勇,(学术型),专业：化学工程,导师：余宗学,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及应用研究,1,1,2,3,研究目的及意义,国内外研究现状,主要研究内容,4,5,6,研究的可行性,可能存在的问题,进程安排,汇报提纲,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,123研究目的及意义国内外研究现状主要研究内容456研究的可,研究目的及意义,研究背景：,水资源匮乏，污染严重；,膜处理是“,21,世纪的水处理技术”。,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,研究目的及意义 研究背景：功能化MWCNTs,研究目的及意义,超滤,是通过膜孔筛除作用对大分子和小分子进行分离。,常见的超滤膜原料如聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）,等,亲水性能,较低，制备出的超滤膜,抗污染性能,差，故常通过,无机纳米粒子共混,和,有机分子接枝,等方法对超滤膜进行改性。,无机纳米材料,比表面积大,活化中心多,机械强度大,亲水性能强,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,针对问题：,研究目的及意义 无机纳米材料比表面积大机械,研究目的及意义,无机纳米粒子共混,纳米粒子的选择,纳米粒子的分散性,研究目的：,提高超滤膜特定性能,纳米粒子功能化改性,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,研究目的及意义无机纳米粒子共混纳米粒子的选择纳米粒子的分散性,国内外研究现状,1.超滤膜应用领域现状,国外从事超滤膜及膜设备的生产和经营单位较多，,1998,年就达,300,多家，,主要用于处理饮用水等。而国内超滤技术则主要用于电力、钢铁、化工等工业废水处理领域。,2.超滤膜无机纳米改性现状,纳米TiO,2,纳米TiO,2,具有超强的亲水性能，且分散性和光催化活性良好，目前已成为有机膜无机改性最广泛的材料之一。,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,E.Yuliwati,A.F.Ismail,et al.Effect of modified PVDF hollow fiber submerged ultrafiltration membrane for,refinery wastewater treatmentJ.Desalination,2011,283(1):214-220.,闫勇,赵长伟,曾楚怡,等.TiO,2,纳米粒子对PVDF超滤膜的结构与性能影响研究J.水处理技术,2011,37,(8):35-39.,国内外研究现状 功能化MWCNTsPVDF超滤,国内外研究现状,纳米Al,2,O,3,纳米Al,2,O,3,比表面较大、孔隙率高，将其添加到聚合物膜材料之中，不仅能提高膜的亲水性及抗污染性，还能改善膜的机械性能。,纳米,SiO,2,是一种无污染的超微细无机新材料。其粒径小、长径比高、比表面积大，分散性能好。由于其表面有丰富羟基，故表面效应强，与膜材料表现出良好的相容性。,Lu Yan,Sun Hong,Meng Li Li,et al.Application of the Al,2,O,3,PVDF nanocomposite tubular,ultrafiltration(UF)membrane for oily wastewater treatment and its antifouling researchJ.Separation and Purification,Technology,2009,66(2):347-352.,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,Zhang Simeng,Wang Rongshu.Development of phosphorylated silica nanotubes(PSNTs)/polyvinylidene,fluoride(PVDF)composite membranes forwastewater treatmentJ.Chemical,Engineering Journal,2013,230,(15):260-271.,俞丽芸,许振良,韩灵凤.PVDF-SiO,2,中空纤维复合膜的制备和表征J.华东理工大学学报(自然科学版),2010,36(1):1-5.,纳米SiO,2,国内外研究现状 纳米Al2O3Lu Yan,Sun,国内外研究现状,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,纳米碳材料,MWCNT,硬度大，具有良好的柔韧性。研究表明，多壁碳纳米管能增大膜的表面粗糙度，影响膜的孔隙率和孔径，从而提高了膜的纯水膜通量和对牛血清白蛋白的截留率和膜的润湿性能和机械性能。,石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是目前世界上最轻的、最硬的纳米材料。,GO,和,f-GO,具有较高的比表面积，且表面含有大量的亲水基团，能提高膜的润湿性能。,Zhao Yufen,Xua Zhiwei.Effect of graphite oxide and multi-walled carbon nanotubes on the microstructure,and performance of PVDF membranesJ.Separation and Purification Technology,2013,103:7883.,赵小宁.改性碳纳米管/聚偏氟乙烯纳米复合膜的制备、表征及其性能研究D.吉林;东北师范大,2012.,Wang Zonghua,Yu Hairong.Novel GO-blended PVDF ultrafiltration membranesJ.Desalination,2012,299:,50-54.,国内外研究现状功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性,主要研究内容,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,MWCNTs的功能化,超滤膜污染机理探究,MWCNTsPVDF超滤膜的制备,共混超滤膜的性能测试及表征,超滤膜制备条件分析,解决分散问题,确定最佳制膜条件,体现纳米粒子作用,宏观与微观结合点,核心部分,主要研究内容功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能,研究的可行性,a.MWCNTs酸化实验步骤,1.技术可行性,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,研究的可行性a.MWCNTs酸化实验步骤 1.技术可行,研究的可行性,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,b.KH560改性MWCNTs机理,研究的可行性功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能,研究的可行性,c.相转化法制备超滤膜示意图,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,研究的可行性c.相转化法制备超滤膜示意图功能化MWCNT,研究的可行性,2.实验条件可行性,实验室具备MWCNTs功能化改性和共混超滤膜制备、评价的仪器及药品。表征手段如：FTIR、XRD、TGA、SEM、XPS、AFM可在化工院、重点实验室及邻近高校完成。,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,研究的可行性2.实验条件可行性 实验室具备MWC,研究的可行性,3.预期结果,a.对MWCNTs成功进行功能化改性、且改性后,MWCNTs的在有机溶剂和铸膜液中的,分散性,均有所增强,b.成功制备功能化MWCNTsPVDF超滤膜,c.对共混超滤膜进行测试和表征，发现其在某些方面的,性能得以增强,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,研究的可行性3.预期结果功能化MWCNTsPVDF超滤膜,研究的可行性,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,4.前期已开展的工作,a.功能化MWCNTs的FT-IR图谱,研究的可行性功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能,研究的可行性,b.功能化MWCNTs的TGA分析,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,研究的可行性b.功能化MWCNTs的TGA分析功能化MWC,研究的可行性,5.已取得的成果,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,1 余宗学,曾广勇,何毅,梁灵,马瑜,吕亮.无机粒子改性PVDF膜处理油田含油废水的研究进展.工业水处理已接收，CSCD核心收录。,2 余宗学,曾广勇,潘洋,李泽明,方景毅,何毅.纳米Al,2,O,3,和TiO,2,对PVDF膜结构与性能的影响研究.工程塑料应用已接收，CSCD核心收录。,研究的可行性5.已取得的成果功能化MWCNTsPVDF超滤,可能存在的问题,1.KH560改性的方法选择：,需查阅大量文献，根据反应机理，确定具体,改性方案,，进行大量条件优化实验，将KH560成功接枝到MWCNTs上。,2.超滤膜制备条件,：,超滤膜的厚度、孔径、孔隙率的控制是整个研究的重点。其受很多因素的影响，如：凝胶浴种类、温度、预蒸发时间、铸膜液比例等。共混膜制备过程中，需严格控制这些,反应条件,。,3.膜受污染的机理分析：,对于膜受污染中的污染物和污染,机理分析,，目前还未有统一的定论。需找到和提出与自己实验结论最合理的机理。,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,可能存在的问题1.KH560改性的方法选择：功能化MWC,进程安排,功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,进程安排功能化MWCNTsPVDF超滤膜的制备及其性能研究,谢 谢!,谢 谢!,
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