芳綸納米纖維的制備及其在液體過(guò)濾中的應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，納米纖維膜由于具有比表面積大，柔韌性好，孔隙率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于過(guò)濾領(lǐng)域。本文利用去質(zhì)子化法將宏觀的芳綸纖維束分散為芳綸納米纖維，通過(guò) TEM、EDX等手段對(duì)表面形貌和表面元素進(jìn)行了表征分析。然后利用逐層自組裝技術(shù)將芳綸納米纖維分別附著在PET非織造布和纖維素納米纖維膜上形成復(fù)合膜，分別對(duì)復(fù)合膜的表觀形貌、表面潤(rùn)濕性能、力學(xué)性能以及過(guò)濾性能等進(jìn)行了測(cè)試分析。
　　本文的主要研究工作和成果如下：
　?。?）芳綸纖維在

2、DMSO溶液中經(jīng)過(guò)氫氧化鉀的去質(zhì)子化處理，在經(jīng)過(guò)一星期的攪拌后制備得到了微觀尺寸的芳綸納米纖維溶液。經(jīng)過(guò)觀察，芳綸納米纖維直徑分布約為8~20 nm。芳綸納米纖維的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有因?yàn)閴A液處理而破壞，芳綸納米纖維仍能保持芳綸纖維的結(jié)構(gòu)性完整。這對(duì)于維持纖維的力學(xué)性能起到了十分重要的作用。芳綸納米纖維的熱失重特點(diǎn)區(qū)別于芳綸纖維，隨著溫度的升高質(zhì)量逐漸減少，但仍然具有良好的耐熱性能。
　?。?）以聚酯（PET）非織造布為基底，采用逐層自組裝

3、方法制備出芳綸納米纖維/PET非織造布（ANFs/PET）復(fù)合膜。該復(fù)合膜致密光滑，強(qiáng)力隨著芳綸納米纖維膜層數(shù)的增加而增加。此外，PET表面添加ANFs后的親水性和熱穩(wěn)定性都得到了提高。過(guò)濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合膜可以有效地去除水中的納米顆粒。當(dāng)芳綸納米纖維膜層數(shù)達(dá)到12層時(shí)，復(fù)合膜對(duì)粒徑為100 nm的Fe3O4顆粒溶液的過(guò)濾效率可以達(dá)到96％以上，對(duì)粒徑為10 nm的Au顆粒溶液的過(guò)濾效率可以達(dá)到90%，而且復(fù)合膜的純水通量也非常大，這

4、表明通過(guò)逐層自組裝法制備的ANFs/PET復(fù)合膜在超微過(guò)濾方面有著潛在的應(yīng)用。
　?。?）采用靜電紡絲法得到醋酸纖維素納米纖維，再經(jīng)過(guò)堿溶液處理后制備的纖維素納米纖維直徑較均勻，纖維空隙較小，且表現(xiàn)出超強(qiáng)的親水性能。采用逐層自組裝方法制備出光滑致密的芳綸納米纖維/纖維素納米纖維（ANFs/CNFs）復(fù)合膜，該復(fù)合膜力學(xué)性能優(yōu)異，重要的是，該復(fù)合膜表現(xiàn)出優(yōu)秀的過(guò)濾效果，當(dāng)芳綸納米纖維膜層數(shù)達(dá)到6層時(shí)，它對(duì)粒徑為100 nm的Fe3O