發(fā)布時間：2023-12-02 08:25

　　隨著人類社會的不斷發(fā)展,越來越多的國家都開始面臨淡水資源匱乏這一問題�？紤]到地球上絕大多數(shù)的水資源是不能飲直接使用的苦咸水和海水,海水淡化就成為了解決這一問題的主要的方法。大約半個世紀以前,當Sidney Leob和Srinivasa Sourirajan發(fā)明了反滲透膜時,淡水革命就拉開了序幕。時至今日,憑借著低能耗和高能效,反滲透(RO)技術(shù)已經(jīng)成為了在全球范圍應(yīng)用最為廣泛的海水淡化技術(shù),但是由于實際運行環(huán)境以及處理工藝中活性氯的存在會破壞膜結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致膜性能的下降,因此耐氯性差是影響反滲透膜發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。當前,改善反滲透膜的耐氯性并設(shè)法提高其分離性能是海水淡化領(lǐng)域研究的熱門問題。本文使用了不同的納米材料以及不同的方法對聚酰胺反滲透膜進行了改性。利用了這些材料具有的類似氧化石墨烯(GO)的結(jié)構(gòu)以及本身的特性。使用氧化g-C₃N₄(CNO)和氮摻雜氧化石墨烯量子點(N-GOQD)對商業(yè)膜進行化學接枝改性,使用N-GOQD和N-GOQDT對PA膜進行摻雜改性,結(jié)果證明,以上改性材料和方法對于膜的耐氯性都起到了明顯的改善作用。具體的工作如下:...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 反滲透膜的發(fā)展概況及基本原理
        1.1.1 國內(nèi)外反滲透膜的發(fā)展概況
        1.1.2 反滲透的分離原理
    1.2 反滲透膜的分類及制備
        1.2.1 非對稱反滲透膜的發(fā)展
        1.2.2 復(fù)合反滲透膜的發(fā)展
        1.2.3 復(fù)合反滲透膜的制備及優(yōu)化
    1.3 反滲透膜的應(yīng)用與問題
        1.3.1 反滲透膜的應(yīng)用
        1.3.2 反滲透膜的問題
    1.4 反滲透膜的氯化降解機理
        1.4.1 可逆性酰胺N-Cl取代
        1.4.2 不可逆的Orton重排
        1.4.3 芳香環(huán)的直接氯化
    1.5 反滲透膜的改性方法
        1.5.1 表面涂覆
        1.5.2 本體摻雜
        1.5.3 接枝
        1.5.4 其他改性方法
    1.6 本課題的目的和意義
第2章 氧化g-C₃N₄化學表面接枝改性聚酰胺反滲透膜的制備及其耐氯性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗儀器與試劑
        2.2.2 氧化g-C₃N₄的制備
        2.2.3聚酰胺反滲透膜接枝氧化g-C₃N4

        2.2.4 聚酰胺反滲透膜分離性能測試
        2.2.5 聚酰胺反滲透膜耐氯性能測試
        2.2.6 樣品的形貌與結(jié)構(gòu)表征
            2.2.6.1 光譜分析
            2.2.6.2 PA膜的表面形態(tài)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 氧化g-C₃N₄的形態(tài)結(jié)構(gòu)與紅外的表征
        2.3.2 改性聚酰胺反滲透膜的表面形貌
        2.3.3 改性聚酰胺反滲透膜的分離性能
        2.3.4 改性聚酰胺反滲透膜的耐氯性能
        2.3.5 耐氯前后聚酰胺反滲透膜結(jié)構(gòu)的變化
        2.3.6 不同接枝封端的聚酰胺反滲透膜性能
    2.4 本章小結(jié)
第3章 氮摻雜氧化石墨烯量子點化學表面接枝改性聚酰胺反滲透膜的制備及其耐氯性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗儀器與試劑
        3.2.2 氮摻雜氧化石墨烯的制備
        3.2.3 氮摻雜氧化石墨烯接枝反滲透膜的制備
        3.2.4 聚酰胺反滲透膜表面的表征
        3.2.5 聚酰胺反滲透膜分離性能的測試
        3.2.6 改性聚酰胺反滲透膜耐氯性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 氮摻雜氧化石墨烯的表征
        3.3.2 氮摻雜氧化石墨烯接枝在反滲透膜表面的表征
        3.3.3 對接枝改性膜分離性能和耐氯性能的調(diào)控
        3.3.4 聚酰胺反滲透膜的耐氯性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 氧化石墨烯量子點本體摻雜改性聚酰胺反滲透膜的制備及其耐氯性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗儀器與試劑
        4.2.2 氮摻雜氧化石墨烯量子點的制備
        4.2.3 單寧酸包覆氮摻雜氧化石墨烯量子點的制備
        4.2.4 聚酰胺反滲透膜的制備
        4.2.5 聚酰胺反滲透膜分離性能測試
        4.2.6 聚酰胺反滲透膜耐氯性能測試
        4.2.7 摻雜聚酰胺反滲透膜的表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 氮摻雜氧化石墨烯量子點形貌與結(jié)構(gòu)的表征
        4.3.2 單寧酸包覆的氮摻雜氧化石墨烯形貌與結(jié)構(gòu)的表征
        4.3.3 聚酰胺反滲透膜的形貌和結(jié)構(gòu)
        4.3.4 聚酰胺反滲透膜的分離性能
        4.3.5 改性聚酰胺反滲透膜的耐氯性能
        4.3.6 耐氯后聚酰胺反滲透膜表面形態(tài)的改變
    4.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間取得的相關(guān)科研成果



本文編號：3869283

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