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碳量子點/聚醚碸中空纖維薄膜製備與油水分離效能之研究

為了解決2017 cx 5 柴油的問題，作者李品賢 這樣論述：

本研究使用一步法製備碳量子點(Carbon quantum dots, CQDs)/聚醚碸(Polyethersulfone, PES)混合基質中空纖維膜，應用於柴油/水乳化液之分離。研究中，將CQDs分散在2-吡咯烷酮(2-pyrrolidinone, 2P)中，而後加入PES高分子，配製成CQDs/PES鑄膜液，使用乾/濕式紡絲法製備CQDs/PES混合基質中空纖維膜，並且探討紡絲時芯液組成和氣距長度對薄膜結構和油水分離效能之影響。 藉由添加CQDs增加薄膜的親水性，研究結果顯示PES薄膜的水接觸角由未添加CQDs的62.02.7O下降至添加2,500 ppm CQDs的471

.1O。PES中空纖維膜的柴油/水(1/99)乳化液透過通量，則由未添加CQDs的39.615.57 LMH上升至添加2,500 ppm CQDs的76.75.05 LMH，為未添加CQDs之PES中空纖維膜通量的兩倍。改變PES中空纖維膜紡絲參數研究發現，將芯液由蒸餾水置換成50 wt.% NMP/H2O和氣距調整為10 cm，使用SEM鑑定發現，中空纖維膜的內表面和外表面結構型態變為鬆散，外表面孔洞尺寸由99.62 nm增加至118.55 nm；而AFM的鑑定結果，中空纖維膜外表面的粗糙度由3.78 nm提高至5.75 nm，油水乳化液透過通量由76.75.05 LMH進一步提升至1

77.445.54 LMH，而對油的阻絕率仍然維持在99.9%。最後，本研究探討CQDs/PES中空纖維膜進行油水分離操作時的抗垢能力測試，未添加CQDs的PES中空纖維膜經過四個油水抗垢測試的循環，通量為初始通量的56.8%，而添加2,500 ppm CQDs的PES中空纖維膜經過兩個油水抗垢測試的循環，通量為初始通量的77.2%，研究結果顯示製備的CQDs/PES中空纖維膜具優異的通量回復率，適用於油水分離操作系統。