苯基哌嗪衍生物单体的合成及复合纳滤膜制备的研究

摘要

纳滤是近20年发展起来的一种新型膜分离技术，与反渗透膜相比，纳滤膜具有操作压力低、膜通量高等优点，已经成为当今膜技术领域的研究热点。
　　 本文以苯基哌嗪衍生物单体的合成及复合纳滤膜的制备为研究目的，开展了一系列工作。
　　 一.探索合成了苯基哌嗪衍生物-间苯二甲酰哌嗪（IDP）。
　　 二.以聚醚砜（PES）为膜材，聚乙二醇600（PEG600）为添加剂，N，N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂，纯水为凝固浴，用相转化法制备出高水通量、高截留率聚醚砜超滤膜一复合纳滤膜的基膜，确定了最适宜的制备条件：PES浓度12wt％～16wt％，添加剂PEG600含量7％～13％，凝固浴温度15℃～25℃。所得到的超滤膜对牛血清蛋白（分子量为67000）的截留率达到95％以上，纯水通量达600L.m-2.h-1左右。
　　 三.分别以六水哌嗪（PIP）和间苯二甲酰哌嗪（IDP）为水相单体，自制均苯三甲酰氯（TMC）为油相单体，采用界面聚合法制备了PIP/TMC和IDP/TMC聚哌嗪酰胺复合纳滤膜，考察了界面聚合条件对复合膜性能的影响，得到了两种复合纳滤膜的最佳界面聚合条件。PIP/TMC聚哌嗪酰胺复合纳滤膜：PIP水相单体浓度为1.0wt％，TMC油相单体浓度为0.25wt％，反应时间为2min，热处理温度为70℃。IDP/TMC聚哌嗪酰胺复合纳滤膜：IDP水相单体浓度为0.75wt％，TMC油相单体浓度为0.35wt％，反应时间为5min，热处理温度为80℃。
　　 所制备的两种聚哌嗪酰胺复合纳滤膜表现出良好的脱盐效果和通量：对1.5g/L硫酸钠水溶液的脱盐率达95％，通量在25L.m-2.h-1左右；对1.5g/L硫酸镁水溶液的脱盐率达90％，通量在29L.m-2.h-1左右；对1.5g/L氯化镁水溶液的脱盐率达60％，通量在40L.m-2.h-1左右；对1.0g/L氯化钠水溶液的脱盐率达17％，通量在45L.m-2.h-1左右。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1膜分离技术

1.1.1膜分离技术的特点

1.1.2常见膜分离过程

1.2纳滤膜分离技术

1.2.1纳滤膜分离原理及特点

1.2.2纳滤膜的制备方法

1.2.3纳滤膜的应用及研究现状

1.3实验方案

第2章 苯基哌嗪衍生物的合成

2.1主要实验药品与仪器

2.1.1实验药品

2.1.2实验仪器

2.2苯基哌嗪衍生物IDP的合成

2.2.1实验

2.2.2结果与讨论

2.3本章小结

第3章 复合纳滤膜基膜的制备

3.1实验

3.1.1主要实验药品与仪器

3.1.2相转化法制备聚醚砜基膜

3.1.3铸膜液粘度的测定

3.1.4膜的性能和结构表征

3.2结果与讨论

3.2.1 PES浓度对膜性能和结构的影响

3.2.2添加剂含量对膜性能和结构的影响

3.2.3凝固浴对膜性能和结构的影响

3.3本章小结

第4章 复合纳滤膜的制备

4.1主要实验药品与仪器

4.1.1实验药品

4.1.2实验仪器

4.2实验

4.2.1油相单体均苯三甲酰氯的合成

4.2.2复合纳滤膜的制备

4.3结果与讨论

4.3.1均苯三甲酰氯的红外谱图分析

4.3.2 PIP／TMC聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的制备

4.4.3 IDP／TMC聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的制备

4.4本章小结

第5章 结论

参考文献

致 谢

附录：硕士研究生期间发表的论文