光譜分析法鑒別丙烯酸丁酯廢水中的陰離子交換膜污染物
本文選題:聚丙烯酸鈉 切入點:雙極膜電滲析 出處:《光譜學與光譜分析》2017年09期
【摘要】:以回收實際丙烯酸丁酯廢水有機酸的雙極膜電滲析膜堆中的陰離子交換膜為研究對象,對膜使用前后的性能進行了表征,并綜合通過衰減全反射傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)、掃描電鏡-能譜(SEMEDS)和X射線光電子能譜(XPS)等手段對膜表面組分變化進行了表征。膜性能分析結果表明,使用后的陰離子交換膜受到污染,膜電阻增大,遷移數(shù)減小。能譜分析結果表明,使用后陰離子交換膜表面污染物C和O元素含量(以原子百分比計)顯著升高,分別從78.10%,8.34%升高到81.76%,12.05%,表明膜污染物為含碳含氧物質。XPS譜圖C1s峰的分析表明,—COO~-Na~+化學態(tài)的百分含量從污染前的8.5%升高到污染后的13.7%,表明膜污染物中含有—COO~-Na~+。ATR-FTIR分析結果表明,陰離子交換膜使用后,在1 561cm~(-1)處的吸收增強,而此波長正是—COO~-M+(M為金屬)的反對稱伸縮振動峰,進一步驗證了XPS分析結果。由于丙烯酸丁酯廢水中含有聚丙烯酸鈉,因此采用聚丙烯酸鈉溶液污染陰離子交換膜,并對污染后離子交換膜進行膜性能、XPS和ATR-FTIR的分析。結果表明,聚丙烯酸鈉導致陰離子交換膜膜電阻增大,遷移數(shù)減小,XPS譜圖—COO~-Na~+化學態(tài)的百分含量增加,ATR-FTIR譜圖1 561cm~(-1)處吸收增強。綜合上述結果,聚丙烯酸鈉是廢水中造成陰離子交換膜污染的重要物質。光譜分析方法是離子交換膜污染層表征和污染物鑒別的有效手段。
[Abstract]:With the recovery of organic acid butyl ester of acrylic acid by bipolar membrane electrodialysis membrane reactor in the anion exchange membrane as the research object, the properties of the film before and after use were characterized, and integrated by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), scanning electron microscope (SEMEDS) and X ray photoelectron spectroscopy (XPS) means of surface composition changes were investigated. The results show that the performance of membrane contamination, after using the anion exchange membrane, the membrane resistance increases, reducing the number of migration. The EDS results showed that after using the anion exchange membrane surface pollutants C and O content (atomic percentage) were significantly increased, respectively. From 78.10% to 8.34%, increased to 81.76%, 12.05%, indicating that the membrane pollutants analysis of carbon containing compounds containing oxygen.XPS spectra of C1s peaks indicate that -% COO~-Na~+ chemical states from 8.5% before the pollution increased to 13.7% after pollution, Show that the membrane pollutants contained COO~-Na~+.ATR-FTIR analysis results show that the anion exchange membrane after use, in 1 561cm~ (-1) the absorption enhancement, and the wavelength is COO~-M+ (M metal) antisymmetric stretching vibration peak, further verified the XPS results. Due to the presence of polyacrylic acid sodium acrylate wastewater. Therefore the use of sodium polyacrylate solution pollution anion exchange membrane and membrane properties of ion exchange membrane pollution, analysis of XPS and ATR-FTIR. The results showed that sodium polyacrylate to anion exchange membrane resistance increased, migration decreased, increased percentage of XPS spectrum of COO~-Na~+ chemical state, the spectra of ATR-FTIR 1 561cm~ (-1) absorption enhancement. The results indicated that the sodium polyacrylate is an important material of anion exchange membrane fouling in wastewater. The spectral analysis method of ion exchange membrane pollution and pollutant in reservoir characterization Other effective means.
【作者單位】: 中國環(huán)境科學研究院水污染控制技術研究中心;環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室中國環(huán)境科學研究院;中國礦業(yè)大學(北京)化學與環(huán)境工程學院;中國石油吉林石化分公司電石廠;
【基金】:國家自然科學基金項目(51308521) 國家“水體污染控制和治理”科技重大專項(2012ZX07201-005)資助
【分類號】:O657.3;X832
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,本文編號:1726253
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