PVDF膜耐酸腐蚀性优化制备开题报告

1. 研究目的与意义

一、研究背景

随着我国工业化建设脚步的加快，水资源匮乏和水污染的问题已经成了制约社会进步与经济发展的瓶颈。我国主要城市中超过2/3的城市缺水，年缺水总量超过410¹⁰ t。同时，我国每年污水排放量超过7.510¹⁰ t，而得到有效处理与回用的不足15%，造成严重的水资源浪费、水污染问题。

作为在废水再利用和饮用水安全领域公认的最有效手段，膜分离技术的应用领域正在不断扩大。膜分离技术具有分离效率高、能耗低和无化学添加剂等优点，已广泛应用于解决人类面临的水资源短缺、水体污染、饮用水安全等问题。与传统分离技术相比，膜分离技术具有分离过程不发生相变、能耗低、分离装置简单、分离效率高、传质速度快等优点，在酸性废水、碱性废水、含有机溶剂废水的处理、分离和回收等方面具有着潜在突出优势和广阔的发展前景。

2. 研究内容和预期目标

一、主要研究内容

（1）检索学术论文文献，阅读相关研究内容，做好背景调研。

（2）膜的制备：以聚偏二氟乙烯为基材，聚乙烯亚胺（pei）为水相单体，均苯三甲酰氯（tmc）与1,3-苯二磺酰氯（bdsc）为油相单体，先通过非溶剂诱导相转化法制备pvdf膜,再通过在膜表面发生界面聚合反应合成酰胺磺酰胺功能层来提高改性膜的耐腐蚀性以及对水中污染物的截留能力。在反应过程中通过调控界面聚合反应中油相单体的比例与浓度、反应时间、后处理温度与时间来控制最终的产物性能。

3. 研究的方法与步骤

一、研究方法

（1）膜的制备：非溶剂诱导相转化法制备pvdf膜，再通过在膜表面发生界面聚合反应合成酰胺磺酰胺功能层来提高改性膜的耐腐蚀性以及对水中污染物的截留能力。

分析与表征：通过 ftir 分光光度计（nicolet6700，thermo fisher，美国）来获得样品的红外光谱图；用扫描电子显微镜（sem，phenom pro，usa）观察膜的表面与截面；用x射线光电子能谱（xps）观测膜表面的化学组成；通过zeta电位分析仪测膜表面电性。

4. 参考文献

[1] 肖长发,何本桥,武春瑞,龚耿浩,蒋士成.我国中空纤维膜技术与产业发展战略研究[j].中国工程科学,2021,23(02):153-160.

[2] a. f. s. foureaux, v. r. moreira, y. a. r. lebron, et al. direct contact membrane distillation as an alternative to the conventional methods for value-added compounds recovery from acidic effluents: a review, separation and purification technology, 236 (2020) 116251.

[3] j. choi, s. im, a. jang. application of volume retarded osmosis–low pressure membrane hybrid process for recovery of heavy metals in acid mine drainage, chemosphere, 232 (2019) 264-272.

5. 计划与进度安排