萃取凝膠膜的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-04 04:50
針對(duì)支撐液膜(SLM)穩(wěn)定性差,使用壽命短的缺點(diǎn),本課題將凝膠技術(shù)與支撐液膜技術(shù)相結(jié)合,通過(guò)表面涂覆的方式在親水性PVDF超濾膜外表面制備了一層疏水性聚二甲基硅氧烷-正硅酸乙酯-磷酸二異辛脂(PDMS-TEOS-D2EHPA)萃取凝膠薄層,從而構(gòu)建出萃取凝膠膜(EGM)。研究中以Ni(Ⅱ)為目標(biāo)溶質(zhì),首先利用多種分析測(cè)試方式對(duì)萃取凝膠層物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的綜合分析與評(píng)價(jià);繼而通過(guò)EGM同步萃取與反萃實(shí)驗(yàn)分析制備條件對(duì)成膜的萃取效率及傳質(zhì)穩(wěn)定性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)凝膠層制備條件為PDMS:TEOS:DBTL質(zhì)量比為10:8.0:0.20、PDMS質(zhì)量濃度為24 wt.%、涂覆時(shí)間為40 min、陳化環(huán)境濕度維持于15%-25%時(shí),所制備的EGM具有最佳萃取效率及最優(yōu)的運(yùn)行穩(wěn)定性。其次,采用最佳制備及涂覆條件下制備的EGM,通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究了EGM萃取反萃過(guò)程的工藝運(yùn)行條件包括料液相濃度與流量、反萃相流量、以及組件裝填密度等工藝參數(shù)對(duì)EGM運(yùn)行穩(wěn)定性以及鎳離子傳質(zhì)效率的影響規(guī)律,最終獲得的最佳工藝條件為料液相流量為1250 mL/min、反萃相流量為93 mL/min、組件裝填...
【文章來(lái)源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
2.逆詢(xún)遷移機(jī)理示感翻
?H?Membrane??liquid??圖1-2逆向遷移機(jī)理示意圖???同向遷移??當(dāng)載體為中性或者堿性載體時(shí),傳質(zhì)機(jī)理為同向遷移,同樣以金屬離子Mn+??的遷移過(guò)程為例,傳質(zhì)機(jī)理如圖1-3所示:,反應(yīng)方程式如(丨-2):??Mn+nX+E^EMXn?(1-2)??在料液相側(cè),流動(dòng)載體E與供能物質(zhì))C選擇性地同金屬離子M#發(fā)生絡(luò)合??反應(yīng)生成離子對(duì)EMX.在濃度梯度的作用下,EMX從料液相側(cè)擴(kuò)散至反萃相側(cè),??并在反萃劑的作用下,釋放MnT及解絡(luò)后的流動(dòng)載體在濃度梯嗖的作用下重??新返回至料液相側(cè),并重復(fù)這個(gè)過(guò)程。??Feed?liquid?Membrane?pore?Stripping?liquid???c,:??#?x、?〔?+?r?^?〇??\?.?Af>?A?廣驗(yàn)?Carrier??'?J?^?V.?□??d.?+?x:?^?Membrane??Hfx?.ux?liquid??圖1-3同向遷移機(jī)理示怠圖??合理的選擇流動(dòng)載體能夠有效的提高支撐液膜體系的萃取效率
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]界面聚合中單體結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合支撐液膜穩(wěn)定性的影響[J]. 高士強(qiáng),賈悅,呂曉龍,武春瑞,王暄,高啟君,陳華艷. 功能材料. 2016(09)
[2]金屬離子提取的支撐型液膜穩(wěn)定性:膜材料研究進(jìn)展[J]. 陳銀,張?jiān)蒲?李雪梅,王萬(wàn)軍,何濤. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(05)
[3]中空纖維支撐液膜萃取Cu(Ⅱ)的傳遞性能(英文)[J]. 張衛(wèi)東,崔春花,郝子蘇. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2010(01)
[4]新型PDMS滲透蒸發(fā)膜處理含酚廢水的研究[J]. 馬克,陳寅生,李茜. 水處理技術(shù). 2010(01)
[5]離子液體支撐液膜的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 沈江南,阮慧敏,吳東柱,章杰. 化工進(jìn)展. 2009(12)
[6]支撐液膜穩(wěn)定性研究進(jìn)展[J]. 王彩玲,張立志. 化工進(jìn)展. 2007(07)
[7]P204萃取廢電池中鎳的工藝研究[J]. 李柏均,馬曉鷗. 五邑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(01)
[8]溶劑萃取法處理含檸檬酸鎳廢水的研究[J]. 卿春霞,張建民,宗剛,劉羽. 紡織高;A(chǔ)科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[9]膜電解法回收人造金剛石廢水中鎳的研究[J]. 李效紅,郝學(xué)奎,王三反. 凈水技術(shù). 2005(06)
[10]支撐液膜研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 杜軍,周堃,陶長(zhǎng)元. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2004(02)
博士論文
[1]支撐液膜傳質(zhì)及其不穩(wěn)定性研究[D]. 鄭輝東.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]脫醇型室溫硫化硅橡膠的制備與改性研究[D]. 黃異.武漢工程大學(xué) 2014
[2]PDMS/PVDF中空纖維復(fù)合膜滲透蒸發(fā)回收處理煤化工廢水中酚[D]. 楊樹(shù)人.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3062592
【文章來(lái)源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
2.逆詢(xún)遷移機(jī)理示感翻
?H?Membrane??liquid??圖1-2逆向遷移機(jī)理示意圖???同向遷移??當(dāng)載體為中性或者堿性載體時(shí),傳質(zhì)機(jī)理為同向遷移,同樣以金屬離子Mn+??的遷移過(guò)程為例,傳質(zhì)機(jī)理如圖1-3所示:,反應(yīng)方程式如(丨-2):??Mn+nX+E^EMXn?(1-2)??在料液相側(cè),流動(dòng)載體E與供能物質(zhì))C選擇性地同金屬離子M#發(fā)生絡(luò)合??反應(yīng)生成離子對(duì)EMX.在濃度梯度的作用下,EMX從料液相側(cè)擴(kuò)散至反萃相側(cè),??并在反萃劑的作用下,釋放MnT及解絡(luò)后的流動(dòng)載體在濃度梯嗖的作用下重??新返回至料液相側(cè),并重復(fù)這個(gè)過(guò)程。??Feed?liquid?Membrane?pore?Stripping?liquid???c,:??#?x、?〔?+?r?^?〇??\?.?Af>?A?廣驗(yàn)?Carrier??'?J?^?V.?□??d.?+?x:?^?Membrane??Hfx?.ux?liquid??圖1-3同向遷移機(jī)理示怠圖??合理的選擇流動(dòng)載體能夠有效的提高支撐液膜體系的萃取效率
?2.3.1.2純水通量測(cè)試??在測(cè)試前,將待測(cè)樣品用去離子水浸泡30?min后放入如圖2-2所示的裝置??中。測(cè)試過(guò)程中,水溫控制于25°C’。通過(guò)調(diào)節(jié)隔膜閥,使中空纖維膜進(jìn)、出I?I??壓力分別控制千0.202?MPa和0.198?MPa,預(yù)壓密30?min。之后將中空纖維膜進(jìn)??口壓力調(diào)至0.102?MPa,出口壓力調(diào)至0.098?MPa,收集單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)有效膜??面積的去離子水體積,根據(jù)公式(2-1)計(jì)算出純水通量。??J^=^VJimDLt?(2-1)??式中:人:測(cè)試膜絲純水通量,Lmu'IV1;?AKW:透過(guò)有效膜面積的去離子??水體積,U?中空纖維膜根數(shù);中空纖維膜平均直徑,Z:中空纖維??膜有效長(zhǎng)度,m:?/:測(cè)試時(shí)間,h。???^???
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]界面聚合中單體結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合支撐液膜穩(wěn)定性的影響[J]. 高士強(qiáng),賈悅,呂曉龍,武春瑞,王暄,高啟君,陳華艷. 功能材料. 2016(09)
[2]金屬離子提取的支撐型液膜穩(wěn)定性:膜材料研究進(jìn)展[J]. 陳銀,張?jiān)蒲?李雪梅,王萬(wàn)軍,何濤. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(05)
[3]中空纖維支撐液膜萃取Cu(Ⅱ)的傳遞性能(英文)[J]. 張衛(wèi)東,崔春花,郝子蘇. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2010(01)
[4]新型PDMS滲透蒸發(fā)膜處理含酚廢水的研究[J]. 馬克,陳寅生,李茜. 水處理技術(shù). 2010(01)
[5]離子液體支撐液膜的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 沈江南,阮慧敏,吳東柱,章杰. 化工進(jìn)展. 2009(12)
[6]支撐液膜穩(wěn)定性研究進(jìn)展[J]. 王彩玲,張立志. 化工進(jìn)展. 2007(07)
[7]P204萃取廢電池中鎳的工藝研究[J]. 李柏均,馬曉鷗. 五邑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(01)
[8]溶劑萃取法處理含檸檬酸鎳廢水的研究[J]. 卿春霞,張建民,宗剛,劉羽. 紡織高;A(chǔ)科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[9]膜電解法回收人造金剛石廢水中鎳的研究[J]. 李效紅,郝學(xué)奎,王三反. 凈水技術(shù). 2005(06)
[10]支撐液膜研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 杜軍,周堃,陶長(zhǎng)元. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2004(02)
博士論文
[1]支撐液膜傳質(zhì)及其不穩(wěn)定性研究[D]. 鄭輝東.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]脫醇型室溫硫化硅橡膠的制備與改性研究[D]. 黃異.武漢工程大學(xué) 2014
[2]PDMS/PVDF中空纖維復(fù)合膜滲透蒸發(fā)回收處理煤化工廢水中酚[D]. 楊樹(shù)人.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3062592
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