聚乙二醇/醋酸纤维素复合膜的制备和性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

本实验通过考察不同分子量及添加量的聚乙二醇对醋酸纤维素膜的增强效果，及其对铸膜液的表观粘度、截留率、孔隙率、水通量、亲水接触角、机械性能等方面的影响。实验以增强高分子膜的综合性能为出发点，研究其制备、表征、性能。不同于人工合成的聚合物膜，醋酸纤维素复合膜在加工性和尺寸稳定性方面都更加有优势，则它有良好的生物相容性，更有关键是它不仅无毒无害还可生物降解。随着大孔径纤维膜的发展，其在各个领域都有了举足轻重的地位，所以此实验研究是具有重大意义的。

2. 国内外研究现状分析

罗黎敏也将醋酸纤维素进行增强改性，以自制的壳聚糖为添加剂，从而得到了增强膜。通过对颜料废水的处理情况的研究，得到了膜的纯水通量增大（截留率不变）的结论。 胡丽伟等以纳米Al2O3为添加剂，采用相转化法制备了醋酸纤维素/聚丙烯睛共混超滤膜，得出了纳米Al2O3可以有效控制大孔形成的结论。 Damien Murphy对用相转换法制备的醋酸纤维素膜的有效表层的水的形态进行了ATR-FTIR的测试，研究发现，固有表面和皮层形态决定了有效层中水的相关量，渗透性大的膜比渗透性小的含有的水多。 湛含辉尝试将不同浓度经表面改性的不同粒径的纳米二氧化钛粒子作为添加剂，与醋酸纤维素共混，结果发现二氧化钛的粒子粒径越小，膜的性能就越好。 续曙光用国产药酒及酱油来测定耐污染性能和膜的透过性能，在他的试验中，溶剂为二甲基乙酰胺，添加剂为氯化锂，将聚丙烯腈和醋酸纤维素共混制成了膜，发现膜耐污染性明显提高。 Haddad等人以丙酮/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，去离子水为凝固浴，采用相转化法制备了CA超滤膜，但制备的超滤膜的纯水通量很小。 Ehsan将聚乙二醇作为添加剂，对醋酸纤维素膜进行了改性，通过研究醋酸纤维素膜的形貌以及化学稳定性，发现降低其凝固浴温度，提高聚乙二醇的浓度，能够使得其玻璃化转变温度提高。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容 为了改善CA材料的综合性能，需要对其进行改性研究，在保持截留率的前提下，提高渗透性的同时，增强膜的机械强度和使用寿命。主要研究内容如下：1.聚乙二醇分子量对醋酸纤维素复合膜制备的影响 1.1接触角的测定 1.2红外分析 1.3纯水通量的测定 1.4拉伸强度的测定 1.5电镜分析2.聚乙二醇添加量对醋酸纤维素复合膜制备的影响 （同上）研究计划 1.铸膜液的配置 2.脱泡 3.刮膜 4.浸水成膜 5.分析测试

4. 研究创新点

在聚合物基体中加入添加剂已经成了改善膜性能的一种重要方法，可以改善膜的网络结构，增强膜的机械性能，改善膜结构的孔分布和分布，调节孔隙率同时提高膜的分离选择性和渗透性，从而使膜性质得到有效改善。 理想的膜材料需满足成本低，制备方便，机械强度适宜这三个重要点，柔韧性佳；处理能力强，即能维持高的渗透通量；分离系数高，即对理想的渗透组分要有选择性。为了拓展以纤维素膜类材料制备的膜的应用范围，本实验即将对聚乙二醇增强醋酸纤维素膜展开创新研究。