高强度聚酰亚胺纳米纤维膜的制备及其油水分离性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

目的：制备具有高强度的聚酰亚胺膜

意义： 油水分离无论是在发展中国家还是发达国家在现在社会中都起着关键作用。这是因为，一方面，石油在开采、运输、使用和储存的过程中泄漏事件经常发生。这不仅仅导致能源损失和资源浪费而且对我们所依赖的生活环境造成很大的威胁。另一方面，许多工业生产，例如原油生产，石油精炼，照明，冶金，皮革，食品和纺织工业中的油污废水，已经成为世界范围内的主要污染。因此，油水分离是我们必须尽快处理的一个世界性挑战，我们急需提出合理的方法解决这一问题。

电纺纳米纤维膜由于其孔隙率比较高和内部孔结构连接，具有亚微米级的空以及比表面积比较大等优势，具有分离效率高，选择性好，性能稳定的特点，使其具有很大的潜力应用于膜分离技术。

2. 国内外研究现状分析

聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环结构的一系列聚合物，分为脂肪族聚酰亚胺与芳香族聚酰亚胺。其中含苯环结构的芳香族聚酰亚胺因为具有高强度和高热稳定性等特点是聚酰亚胺材料研究和应用的重点。由于聚酰亚胺分子链中含有十分稳定的芳杂环结构单元，使它具有其它聚合物无法比拟的优异性能。

聚酰亚胺薄膜最初由美国杜邦公司研制并投放市场，如1961年开发出的聚均苯四甲酰亚胺薄膜，其拉伸强度为170Mpa，日本Ube公司开发的聚联苯四甲酰亚胺，其拉伸强度为500MPa

近年来，通过静电纺丝技术可制得各种性能优良的微米和纳米无纺布膜.利用３，３′，４，４′－二苯甲酮四羧酸二酐（ＢＴＤＡ）和４，４′－二氨基二苯醚（ＯＤＡ）合成得到聚酰胺酸（ＰＡＡ）纺丝液，采用静电纺丝技术制备得到ＰＡＡ无纺布膜,然后通过热亚胺化法获得聚酰亚胺（ＰＩ）无纺布膜。制备得到的ＰＩ无纺布膜具有优良的耐热性能和微孔结构，使其在耐热分离技术领域有极大的应用价值

3. 研究的基本内容与计划

内容

1.探讨聚酰亚胺(paa)纳米纤维膜的预聚体聚酰胺酸的分子量控制工艺，通过优化实验条件，合成超高分子量的聚酰胺酸

2.研究聚酰亚胺(pi)纳米纤维膜亚胺化程序等因素对最终产物聚酰亚胺(pi)薄膜的性能的影响，尤其是力学性能的影响

4. 研究创新点

1.采用静电纺丝制备的聚酰亚胺膜具有较高的综合性能

2.聚酰亚胺膜通过多巴胺盐酸盐及全氟癸硫醇改性，所得到的改性膜具有较强的超疏水性