氧化錳/PTFE中空纖維復(fù)合膜的制備和催化性能
發(fā)布時間:2021-06-20 15:57
近幾十年來,膜分離技術(shù)由于其環(huán)保且處理能力強的優(yōu)勢在水處理過程中廣泛運用,其中,新型膜材料特別是功能化復(fù)合膜材料已成為研究熱點。氧化錳(Mn O2、Mn3O4)作為重要的過渡金屬氧化物,兼具吸附、氧化和催化的性能,在水處理應(yīng)用中具有廣闊的前景。本文結(jié)合兩者的特點制備出催化功能化的復(fù)合膜材料。主要以聚四氟乙烯中空纖維膜(PTFE HFM)為基膜,在基膜膜孔中原位合成氧化錳,得到一種新型的具備催化功能的復(fù)合膜。該復(fù)合膜在廢水處理過程中兼具富集和催化降解污染物的功能,本文將通過對酚類物質(zhì)的處理,探討該復(fù)合膜的催化降解效果。具體內(nèi)容如下:1.探索出一種在溫和條件下用簡單工藝在中空纖維膜膜孔內(nèi)原位反應(yīng)合成氧化錳的實驗方案。首先采用水熱法以Mn SO4·H2O、Na OH、H2O2和KMn O4、Mn SO4·H2O為原料分別制備出Mn3O4和Mn O2,然后參考水熱法合成條件將原料反復(fù)注入基膜微孔內(nèi)并通過熱處理制備出Mn3O4/PTFE和Mn O2/PTFE中空纖維復(fù)合膜。掃描電鏡、X射線能譜儀和熱重分析等測試結(jié)果顯示,基膜微孔中存在形貌各異的氧化錳。通過純水通量測試表明,制備的氧化錳/PTFE...
【文章來源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 酚類物質(zhì)的處理現(xiàn)狀
1.2.1 物理法
1.2.2 生物法
1.2.3 化學(xué)法
1.3 氧化錳的研究現(xiàn)狀
1.3.1 氧化錳的合成方法
1.3.2 氧化錳的性能研究
1.4 界面聚合的發(fā)展及應(yīng)用
1.5 催化膜的類型
1.6 氧化劑的簡介
1.7 課題研究的意義和目的
1.7.1 課題研究的意義
1.7.2 課題研究的內(nèi)容
第二章 氧化錳/PTFE中空纖維復(fù)合膜的制備及其表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料與試劑
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 四氧化三錳的合成
2.2.4 二氧化錳的合成
2.2.5 氧化錳/PTFE中空纖維復(fù)合膜的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 樣品的XRD表征
2.3.2 樣品的SEM表征
2.3.3 樣品的EDS表征
2.3.4 樣品的XPS表征
2.3.5 樣品的TG表征
2.3.6 樣品的通量測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 氧化錳/PTFE中空纖維復(fù)合膜的催化性能
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料及試劑
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 催化降解有機物的實驗過程與分析方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 氧化劑對氧化錳/PTFE中空纖維膜降解苯酚的影響
3.3.2 氧化錳/PTFE中空纖維膜對苯酚的降解
3.3.3 氧化錳/PTFE中空纖維膜對對氨基苯酚的降解
3.3.4 氧化錳含量對氧化錳/PTFE中空纖維膜降解苯酚的影響
3.3.5 苯酚初始濃度對氧化錳/PTFE中空纖維降解性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維復(fù)合膜的制備和催化性能
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料及試劑
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維復(fù)合膜的制備
4.2.4 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維復(fù)合膜的表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜的FT-IR表征
4.3.2 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜的FESEM表征
4.3.3 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜的TG表征
4.3.4 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜的通量測試
4.3.5 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜對苯酚降解的分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 研究總結(jié)及展望
5.1 研究結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微生物降解酚類污染物的研究進展[J]. 陳治希,劉昭文,楊凱,劉鴻杰,吳龍火. 廣州化學(xué). 2015(01)
[2]膜技術(shù)在印染廢水處理中的應(yīng)用[J]. 虞嵐. 科技致富向?qū)? 2014(15)
[3]雙氧水強氧化性介質(zhì)中納米Mn3O4的合成[J]. 郎婷,許東東,易夢雨,孫維義,申武,蘇仕軍. 應(yīng)用化工. 2013(12)
[4]含酚廢水的生物處理技術(shù)研究[J]. 姜宇,程彩霞,孫宏志. 能源與環(huán)境. 2013(05)
[5]石墨烯-鐵卟啉復(fù)合材料的制備及其H2O2傳感器應(yīng)用研究[J]. 鄭龍珍,葉丹,熊樂艷,陶堃. 分析科學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[6]多孔性Mn3O4的制備及其對水中鎘的吸附[J]. 李長安,劉偉,陳上. 環(huán)境工程學(xué)報. 2013(02)
[7]粉末活性炭吸附工藝處理苯酚污染水試驗[J]. 張銳堅,黃少斌,崔彬. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2012(02)
[8]新型固定式ZnO光催化膜反應(yīng)器的研究[J]. 孫國瞳,胡鵬,白柳楊,袁方利. 過程工程學(xué)報. 2012(01)
[9]Fenton試劑氧化機理及在水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 齊建華,韓晉英,陳福川. 水工業(yè)市場. 2012(01)
[10]納濾膜技術(shù)研究及市場進展[J]. 楊玉琴. 信息記錄材料. 2011(06)
本文編號:3239499
【文章來源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 酚類物質(zhì)的處理現(xiàn)狀
1.2.1 物理法
1.2.2 生物法
1.2.3 化學(xué)法
1.3 氧化錳的研究現(xiàn)狀
1.3.1 氧化錳的合成方法
1.3.2 氧化錳的性能研究
1.4 界面聚合的發(fā)展及應(yīng)用
1.5 催化膜的類型
1.6 氧化劑的簡介
1.7 課題研究的意義和目的
1.7.1 課題研究的意義
1.7.2 課題研究的內(nèi)容
第二章 氧化錳/PTFE中空纖維復(fù)合膜的制備及其表征
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料與試劑
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 四氧化三錳的合成
2.2.4 二氧化錳的合成
2.2.5 氧化錳/PTFE中空纖維復(fù)合膜的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 樣品的XRD表征
2.3.2 樣品的SEM表征
2.3.3 樣品的EDS表征
2.3.4 樣品的XPS表征
2.3.5 樣品的TG表征
2.3.6 樣品的通量測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 氧化錳/PTFE中空纖維復(fù)合膜的催化性能
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料及試劑
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 催化降解有機物的實驗過程與分析方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 氧化劑對氧化錳/PTFE中空纖維膜降解苯酚的影響
3.3.2 氧化錳/PTFE中空纖維膜對苯酚的降解
3.3.3 氧化錳/PTFE中空纖維膜對對氨基苯酚的降解
3.3.4 氧化錳含量對氧化錳/PTFE中空纖維膜降解苯酚的影響
3.3.5 苯酚初始濃度對氧化錳/PTFE中空纖維降解性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維復(fù)合膜的制備和催化性能
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料及試劑
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維復(fù)合膜的制備
4.2.4 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維復(fù)合膜的表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜的FT-IR表征
4.3.2 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜的FESEM表征
4.3.3 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜的TG表征
4.3.4 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜的通量測試
4.3.5 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纖維膜對苯酚降解的分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 研究總結(jié)及展望
5.1 研究結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微生物降解酚類污染物的研究進展[J]. 陳治希,劉昭文,楊凱,劉鴻杰,吳龍火. 廣州化學(xué). 2015(01)
[2]膜技術(shù)在印染廢水處理中的應(yīng)用[J]. 虞嵐. 科技致富向?qū)? 2014(15)
[3]雙氧水強氧化性介質(zhì)中納米Mn3O4的合成[J]. 郎婷,許東東,易夢雨,孫維義,申武,蘇仕軍. 應(yīng)用化工. 2013(12)
[4]含酚廢水的生物處理技術(shù)研究[J]. 姜宇,程彩霞,孫宏志. 能源與環(huán)境. 2013(05)
[5]石墨烯-鐵卟啉復(fù)合材料的制備及其H2O2傳感器應(yīng)用研究[J]. 鄭龍珍,葉丹,熊樂艷,陶堃. 分析科學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[6]多孔性Mn3O4的制備及其對水中鎘的吸附[J]. 李長安,劉偉,陳上. 環(huán)境工程學(xué)報. 2013(02)
[7]粉末活性炭吸附工藝處理苯酚污染水試驗[J]. 張銳堅,黃少斌,崔彬. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2012(02)
[8]新型固定式ZnO光催化膜反應(yīng)器的研究[J]. 孫國瞳,胡鵬,白柳楊,袁方利. 過程工程學(xué)報. 2012(01)
[9]Fenton試劑氧化機理及在水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 齊建華,韓晉英,陳福川. 水工業(yè)市場. 2012(01)
[10]納濾膜技術(shù)研究及市場進展[J]. 楊玉琴. 信息記錄材料. 2011(06)
本文編號:3239499
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