Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo và biến tính bề mặt màng lọc polyacrylonitrile

Trong luận văn này, màng lọc polyacrylonitrile (PAN) được nghiên cứu chế tạo bằng kỹ thuật đảo pha. Ảnh hưởng của các điều kiện chế tạo đến cấu trúc và tính năng tách lọc của màng được khảo sát và đánh giá. Tiếp theo, bề mặt màng PAN được nghiên cứu biến tính bằng phương pháp trùng hợp ghép quang hóa và trùng hợp ghép khơi mào oxi hóa khử, với tác nhân trùng hợp ghép là axit maleic và axit acrylic.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo và biến tính bề mặt màng lọc polyacrylonitrile ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------------o0o------------- Phạm Thị PhượngNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ BIẾN TÍNH BỀ MẶT MÀNG LỌC POLYACRYLONITRILE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------------o0o------------- Phạm Thị PhượngNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ BIẾN TÍNH BỀ MẶT MÀNG LỌC POLYACRYLONITRILE Chuyên ngành: Kỹ thuật Hoá Học Mã số: 60520301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Thị Dung HÀ NỘI – 2017 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Thị Dung –Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giao đề tài, trựctiếp hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Hóa Học, Trường Đại họcKhoa học Tự nhiên đã tận tình truyền đạt kiến thức và đóng góp nhiều ý kiến quýbáu trong suốt quá trình em học tập và làm luận văn. Em xin được cảm ơn gia đình, bố mẹ, anh chị, và đặc biệt là chồng, nhữngngười đã luôn sát cánh và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình họctập và làm việc. Em cũng xin cảm ơn ThS. Ngô Hồng Ánh Thu và tập thể các anh chị emPhòng thí nghiệm nghiên cứu Màng lọc, Bộ môn Công nghệ Hóa học, trường Đạihọc Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ và động viên emtrong suốt thời gian qua. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày ….. tháng 06 năm 2017 Học viên Phạm Thị Phượng MỤC LỤCLỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................1CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................2 1.1. Giới thiệu về màng lọc và các quá trình tách dùng màng .....................2 1.1.1. Cơ chế tách qua màng ....................................................................3 1.1.1.1. Thuyết sàng lọc .......................................................................3 1.1.1.2. Thuyết hòa tan khuếch tán ......................................................4 1.1.1.3. Thuyết mô hình mao quản ......................................................4 1.1.2. Một số đặc trưng cơ lý của màng. ..................................................4 1.1.3. Các quá trình màng động lực áp suất .............................................5 1.1.3.1. Màng vi lọc (Microfiltration) (MF) ........................................5 1.1.3.2. Màng siêu lọc (Ultrafitration) (UF) ........................................5 1.1.3.3. Màng thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis) và lọc nano(Nanofiltration) ...............................................................................................5 1.1.4. Các thông số của quá trình tách qua màng ....................................6 1.1.4.1. Độ lưu giữ R............................................................................6 1.1.4.2. Độ chọn lọc φ ..........................................................................7 1.1.4.3. Lưu lượng lọc J .......................................................................7 1.1.4.4. Độ thấm nước ..........................................................................7 1.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách qua màng ......................7 1.1.5.1. Sự phân cực nồng độ ...............................................................7 1.1.5.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch tách .................................8 1.1.5.3. Bản chất của vật liệu tạo màng ...............................................8 1.1.5.4. Áp suất làm việc......................................................................8 1.1.5.5. Hiện tượng tắc nghẽn màng (fouling) .....................................8 1.1.5.6. Các yếu tố ảnh hưởng khác ...................................................101.2. Ứng dụng của màng lọc ..........................................................................10 1.3. Các phương pháp chế tạo màng ..............................................................11 1.3.1. Kỹ thuật dung kết nhiệt (sintering) .............................................11 1.3.2. Kỹ thuật ăn mòn theo vết (track – etching)..................................12 1.3.3. Kỹ thuật đảo pha (phase inversion) .............................................12 1.3.4. Cơ chế hình thành màng đảo pha đông tụ chìm...........................13 1.3.4.1. Tốc độ đông tụ và cấu trúc màng ..........................................15 1.3.4.2. Ảnh hưởng của nồng độ polyme trong dung dịch tạo màng.15 1.3.4.3. Ảnh hưởng của thời gian bay hơi dung môi .........................16 1.3.4.4. Nhiệt độ môi trường đông tụ .................................................16 1.4. Biến tính bề mặt màng lọc ..................................................................16 1.4.1. Trùng hợp ghép khơi mào plasma ...............................................18 1.4.2. Trùng hợp ghép khơi mào bằng các ion kim loại ........................19 1.4.3. Trùng hợp ghép quang hóa dưới bức xạ tử ngoại (UV)...............20 1.4.4. Trùng hợp ghép khơi mào oxy hóa khử ... ...