水處理問題一直是科學(xué)家們工程研究的重要課題。水中污染物的處理費時費力,針對現(xiàn)有的膜存在的吸附重金屬吸附量低,膜的重復(fù)利用率低,現(xiàn)存膜孔徑大小不一,孔徑不可改變的問題,本論文主要側(cè)重于改進膜的分離性能,主要工作和結(jié)論如下:1.利用乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)基于層層自組裝法對聚丙烯腈(PAN)中空纖維膜改性。通過將EDTA通過靜電吸附和光交聯(lián)接枝到膜的表面,制備一種對重金屬離子高效吸附的改性膜。實驗結(jié)果表明接枝有三層EDTA的改性聚丙烯腈膜(PAN-(DR-EDTA)_3)對銅離子的最大吸附量達到47.6 mg/g,而且可以吸附鉛離子、汞離子和鎘離子。與傳統(tǒng)的改性膜相比,此改性膜對銅的吸附量高,經(jīng)洗脫后可重復(fù)使用且性能良好,制備方法簡單高效。2.利用氧化石墨烯(GO)基于層層自組裝法對聚丙烯腈中空纖維膜改性,將氧化石墨烯通過靜電吸附和光交聯(lián)接枝到膜的表面。實驗結(jié)果可以看出,聚丙烯腈接枝三層氧化石墨烯后(PAN-(DR-GO)_3),改性膜對銅離子的最大吸附量達到73.69mg/g。遠高于PAN-(DR-EDTA)_3對銅的最大吸附量。此改性膜對銅的吸附量高,經(jīng)過洗脫后可重復(fù)使用。此改性膜可進一步應(yīng)用在水中重金屬離子處理方面。3.以二氧化硅膠體晶體為模板,合成了高度有序的溫度響應(yīng)的智能濾膜。通過將PNIPAM加入到膜中,使膜表現(xiàn)出良好的溫度響應(yīng)性,通過測量氯化鉀溶液的電導(dǎo)率來研究膜的滲透性能。實驗結(jié)果表明,當(dāng)溫度從20℃升高到40℃時,高分子鏈互相聚集,發(fā)生體積相轉(zhuǎn)變,使通道發(fā)展電導(dǎo)率升高。溫度降低后,高分子鏈恢復(fù)到原來的狀態(tài),電導(dǎo)率降低。本研究開發(fā)可進一步應(yīng)用在微濾、分離等方面。
【學(xué)位單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ051.893
【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第一章 文獻綜述
    1.1 從水中去除金屬離子的技術(shù)
        1.1.1 廢水
        1.1.2 重金屬
        1.1.3 去除技術(shù)
    1.2 重金屬在改性聚丙烯腈納米纖維上的吸附
        1.2.1 表面改性的PAN-nfs作為吸附劑
        1.2.2 吸附劑的解吸與再生
        1.2.3 改性PAN-nfs上的活性位點
        1.2.4 金屬離子負載改性PAN-nfs的物理表征
    1.3 氧化石墨烯及其復(fù)合材料吸附重金屬
        1.3.1 氧化石墨烯的制備
        1.3.2 氧化石墨烯對重金屬離子的吸附
        1.3.3 吸附原理
        1.3.4 影響因素
    1.4 本論文研究目的與內(nèi)容
第二章 實驗試劑及所用儀器
    2.1 試劑
    2.2 儀器
第三章 EDTA改性聚丙烯腈膜的制備與表征
    3.1 EDTA改性聚丙烯腈膜的制備
        3.1.1 聚丙烯腈膜的制備
        3.1.2 DR-EDTA接枝聚丙烯腈中空纖維膜的制備
        3.1.3 多層DR-EDTA層接枝聚丙烯腈膜的制備
        3.1.4 重金屬離子吸附
    3.2 EDTA改性聚丙烯腈膜的測試表征
        3.2.1 結(jié)構(gòu)表征
        3.2.2 形貌表征
        3.2.3 表面性能
        3.2.4 吸附性能
        3.2.5 重復(fù)利用性
        3.2.6 熱穩(wěn)定性
        3.2.7 其他重金屬離子吸附能力
    3.3 本章小結(jié)
第四章 氧化石墨烯改性聚丙烯腈中空纖維膜
    4.1 氧化石墨烯的制備
    4.2 GO改性聚丙烯腈膜的制備
        4.2.1 聚丙烯腈膜的制備
        4.2.2 GO接枝聚丙烯腈中空纖維膜的制備
        4.2.3 多層DR-GO層接枝聚丙烯腈膜的制備
        4.2.4 重金屬離子吸附
    4.3 GO改性聚丙烯腈膜的測試表征
        4.3.1 結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 形貌表征
        4.3.3 表面性能
        4.3.4 吸附性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 溫度敏感的反孔柱的制備用于去除水中的顆粒
    5.1 反相柱的制備
    5.2 反相柱的表征與性能
        5.2.1 結(jié)構(gòu)表征
        5.2.2 性能表征
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
致謝

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本文編號：2854993