印染廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、鹽度高、毒性大,但其中又富含寶貴的染料和鹽。傳統(tǒng)的印染廢水處理方法僅能除去廢水中的染料未能實(shí)現(xiàn)染料的回收利用。近年來(lái)膜分離技術(shù)在印染廢水回收處理中表現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景,然而傳統(tǒng)納濾膜對(duì)鹽截留率過(guò)高,不僅難以實(shí)現(xiàn)染料脫鹽,無(wú)機(jī)鹽在膜表面累積還會(huì)造成膜污染。針對(duì)以上問(wèn)題,本文通過(guò)層層自組裝法制備了兩種疏松納濾膜實(shí)現(xiàn)染料和小分子鹽的分離,具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）采用陰離子型聚電解質(zhì)聚丙烯酸（PAA）和陽(yáng)離子型聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDDA）通過(guò)層層自組裝法制備了聚電解質(zhì)多層膜（PEM）。然后利用WS₂和PAA之間的配位作用,在PEM中引入WS₂,通過(guò)XPS、SEM等方法對(duì)復(fù)合膜表面的化學(xué)組成及形貌進(jìn)行了分析,并研究了染料濃度、離子強(qiáng)度等條件對(duì)該納濾膜分離性能的影響。由于親水性和電負(fù)性的增強(qiáng),在優(yōu)化條件下制得的WS₂雜化納濾膜與未添加WS₂的膜相比具有增強(qiáng)的滲透性和選擇性,在0.7 MPa具有5.88 L·m^-2·h^-1·ba... 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

聚電解質(zhì)層層自組裝過(guò)程示意圖[40]

悴闋樽俺贍�。�?怯捎?GO片層邊緣有大量的含氧官能團(tuán)，其在水溶液中的水合作用易克服片層間較弱的氫鍵作用和π-π作用力，致使GO納米片溶脹，導(dǎo)致分離性能下降[52]。MiBaoxia[53]采用TMC作為交聯(lián)劑，通過(guò)層層自組裝法制備的交聯(lián)GO納濾膜克服了上述缺點(diǎn)，化學(xué)交聯(lián)在增加GO膜在水中穩(wěn)定性的同時(shí)增加了GO片層間孔道尺寸，成膜對(duì)羅丹明染料截留率93%-95%，NaCl截留率6%-19%，通量是商業(yè)納濾膜的4-10倍。該孔道尺寸還可借由引入小分子、聚合物或納米顆粒進(jìn)行調(diào)控，該特性可拓寬二維材料應(yīng)用到更多膜分離純化領(lǐng)域[54]。圖1-2氧化石墨烯層間距調(diào)控方法[54]。隨著石墨烯研究的不斷深入，類石墨烯結(jié)構(gòu)的過(guò)渡金屬二硫化物WS2在膜材料中的潛在應(yīng)用前景也備受關(guān)注。單層WS2二維層狀材料包含3個(gè)原子層，中間層為W原子，上下兩層均為S原子，W原子與S原子以共價(jià)鍵結(jié)合形成二維六方晶格結(jié)構(gòu)（圖1-3）。與GO層間及邊緣僅有20%左右的含氧功能基團(tuán)相比，硫?qū)倩衔颳原子層和S原子層組成類“三明治”結(jié)構(gòu)，硫原子完全暴露在片層兩側(cè)，易通過(guò)氫鍵締結(jié)更多的水分子，相較GO具有更強(qiáng)的親水[55-57]，并且

第一章前言11WS2表面沒(méi)有多余的官能團(tuán)，賦予了其比GO更“光滑”的表面，水分子透過(guò)的阻力更小，在水溶液中的穩(wěn)定性也更好。圖1-3WS2結(jié)構(gòu)示意圖（a）側(cè)視圖；（b）俯視圖。彭新生[58]課題組采用真空抽濾法制備了500nm厚的WS2層狀膜，表現(xiàn)出450L·m-2·h-1·bar-1的高水通量，是傳統(tǒng)GO膜的5倍左右，對(duì)伊丈思藍(lán)染料截留率保持90%以上。該課題組進(jìn)一步以帶正電的氫氧化銅納米線為模版，與帶負(fù)電的WS2以層層自組裝法制膜，而后經(jīng)過(guò)納米線脫模構(gòu)造出WS2片層間新孔道，成膜水通高達(dá)930L·m-2·h-1·bar-1，同時(shí)膜的分離性能未明顯降低、穩(wěn)定性良好。PengCheng等人[59]制備了WS2/GO混合層狀膜，GO的插入降低了WS2納米片堆疊產(chǎn)生的缺陷，改善了WS2膜的分離性能。15wt%GO摻雜的WS2/GO膜對(duì)染料和水合半徑大于4.9的離子表現(xiàn)出高排斥（>90%）。通過(guò)水合雜化的GO15WS2膜的水通量為159.6L·m-2·h-1·bar-1，對(duì)小分子染料亞甲基藍(lán)的截留高達(dá)96.3%。單層WS2在膜分離領(lǐng)域中雖有良好的潛在應(yīng)用價(jià)值，但由于其合成條件較為苛刻，機(jī)械剝離產(chǎn)率較低、成本較高，目前尚不具備大規(guī)模制備的條件。近年來(lái)，層狀雙金屬氧化物（LDH）以其優(yōu)異的物理支撐性、化學(xué)穩(wěn)定性和獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)、合成方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)在膜分離領(lǐng)域同樣受到了廣泛關(guān)注。LDH的化學(xué)通式為[M2+1-xM3+x(OH)2]x+(An-)x/n·mH2O，式中M2+、M3+分別是二價(jià)、三價(jià)金屬陽(yáng)離子；An-為層間陰離子，x表示M3+在整個(gè)LDH中所占金屬離子物質(zhì)的量的百分比，n表示了每個(gè)陰離子基團(tuán)所帶的電荷量，m表示層間水分子的數(shù)目[60]。LDH具有良好的親水性和荷電性，使其適用于水處理膜的制備和改性。其合成方法主要有水熱法和共沉淀法，其

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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