【摘要】：采用溶膠-凝膠法(sol-gel),以聚乙烯醇(PVA)為膜基體材料,分別與磺酸型硅烷和磺酸型多硅共聚物制備了有機-無機雜化陽離子膜,并將其應(yīng)用于膜電解處理含鎳廢水的研究中。同時與傳統(tǒng)電解方式進(jìn)行對比,考察了雜化陽離子膜應(yīng)用于電解回收廢水中重金屬的可行性,確定膜電解的最優(yōu)工藝條件。制膜的主要過程和膜電解的最佳工藝參數(shù)如下:(1)以2-氯乙烷磺酸鈉和氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)合成磺酸型硅烷。研究了磺酸型硅烷含量對水含量、離子交換容量、熱穩(wěn)定性、抗水溶脹性等成膜性能的影響。結(jié)果表明,隨著磺酸型硅烷含量的增加,雜化膜的離子交換能力逐步增強,親水性和熱溶脹性得到改善,膜的熱穩(wěn)定性有所提升。(2)以有機單體苯乙烯磺酸鈉(SSS)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)為原料合成多硅共聚物poly(SSS-co-γ-MPS)�？疾炝斯簿畚锝M分比例對水含量、離子交換容量、熱穩(wěn)定性、抗水溶脹性等成膜性能的影響。結(jié)果表明,隨著SSS在共聚物中含量的增加,雜化膜的親水性和離子交換能力逐步上升,熱穩(wěn)定性能反而有所下降,在40oC水中的溶脹度為79.0~118.7%,表現(xiàn)出良好的抗水溶脹性能。(3)采用鎳的硫酸鹽溶液為模擬廢水,應(yīng)用自制的雜化陽膜進(jìn)行電解回收廢水中重金屬的研究�？疾炝藢嶒灉囟�、電解液pH、電極極距、電流密度、陽膜類型、陰極液Ni~(2+)含量等條件對電解效果的影響。以硫酸鎳溶液(10g/L)為陰極液,石墨板為陽極,泡沫鎳為陰極,進(jìn)行雜化膜的電解實驗,并與傳統(tǒng)電解法進(jìn)行對比。最佳的工藝條件為:實驗溫度為35oC,極間距為25mm,電解液pH為4.5,電流密度為250A/m~2,電解時間為20h,Ni~(2+)析出率達(dá)87.7%,平均電流效率為72.2%,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)電解法的電解效果。結(jié)果表明,采用雜化陽離子膜電解處理含鎳廢水工藝是切實可行的,在重金屬廢水的回收應(yīng)用上具備研究和推廣價值。
【學(xué)位授予單位】：江蘇理工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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2 黃文富;覃仲欣;馬華菊;周龍;;膜分離技術(shù)及其在水處理中的應(yīng)用[J];廣州化工;2015年21期

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4 郭鴻發(fā);吳林

本文編號：2778452