MWCNTs/CA改性正滲透膜的制備及抗污染性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 18:45
本研究以醋酸纖維素(CA)為膜材料,聚酯篩網(wǎng)為支撐材料,酸化后的多壁碳納米管(MWCNTs)為添加劑,利用相轉(zhuǎn)化法制備了MWCNTs/CA改性正滲透膜,考察了MWCNTs對(duì)正滲透膜基礎(chǔ)性能(膜結(jié)構(gòu)、親水性、純水通量與反向鹽通量、對(duì)常規(guī)污染物的截留效果等)的影響,重點(diǎn)研究了MWCNTs/CA改性膜的抗污染性能:先使用耗散型石英晶體微天平(QCM-D)研究模擬海水條件下海藻酸鈉(SA)在MWCNTs/CA改性膜表面的吸附行為及吸附層結(jié)構(gòu)特征,解析不同離子條件和MWCNTs含量對(duì)正滲透膜SA污染的影響機(jī)制,其次借用QCM-D與原子力顯微鏡(AFM)聯(lián)用技術(shù)分別測(cè)定了腐殖酸(HA)、海藻酸鈉(SA)和牛血清蛋白(BSA)在MWCNTs/CA改性膜表面的吸附情況和這三種典型有機(jī)污染物與膜之間的相互作用力,并結(jié)合宏觀膜污染實(shí)驗(yàn),解析不同污染物在膜表面的吸附機(jī)理。研究結(jié)果如下:(1)MWCNTs對(duì)正滲透膜表面性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的影響。通過(guò)FT-IR光譜圖分析可知,添加MWCNTs后,膜表面引入了更多羥基和羧基等親水性官能團(tuán),改性膜表面的親水性明顯增強(qiáng);通過(guò)SEM對(duì)改性膜表面形貌、斷面分析可知,隨著MWCNT...
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
反滲透(左)和正滲透(右)過(guò)程示意圖
圖 1.2 美國(guó) HTI 正滲透膜的斷面掃描電鏡圖法制備的醋酸纖維素膜素成本低廉,易溶于有機(jī)溶劑,成膜性較好,兼具親水性性質(zhì)穩(wěn)定、耐氯性及抗氧化等特點(diǎn),是相轉(zhuǎn)化法制備正滲材料之一[21,22]。醋酸纖維素膜多為相轉(zhuǎn)化法制得,即將聚液中,聚合物分子與溶劑分子不斷的傳質(zhì)交換,經(jīng)過(guò)液-相成薄膜。1959 年,Reid[23]等利用不同的膜材料來(lái)制備正滲維素膜的截鹽性能最佳。隨后,Chung 等[24]通過(guò)制備雙活空纖維膜和平板膜)進(jìn)行正滲透實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,雙活性化作用的影響。然而,醋酸纖維素膜雖然具有親水性好、相較于 TFC 聚酰胺膜,其對(duì)生物附著和水解的抑制效果較 PH 等運(yùn)行條件,這限制了醋酸纖維素膜的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文夠成熟,可行性不強(qiáng),并未取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。美國(guó)耶魯大學(xué) E用 HTI 公司的正滲透膜,以 NH3-CO2為驅(qū)動(dòng)液進(jìn)行海水脫鹽的研藝原理圖[11]。在滲透壓差的驅(qū)動(dòng)下,海水中的淡水透過(guò) FO 膜進(jìn)入中,而稀釋的汲取液經(jīng)過(guò)加熱,NH3和 CO2氣體從中逸出,剩下離出來(lái)的 NH3和 CO2可再次用于汲取液的制備,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談水文與水資源工作面臨的挑戰(zhàn)[J]. 楊宏宇. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(11)
[2]雜萘聯(lián)苯共聚醚砜復(fù)合正滲透膜的制備和性能[J]. 劉鵬,張守海,王濤,丁蓉,王榛麟,蹇錫高. 膜科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[3]正滲透技術(shù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王波,文湘華,申博,張攀. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]不同離子強(qiáng)度下蛋白質(zhì)在PVDF膜面吸附行為評(píng)價(jià)[J]. 米娜,王磊,苗瑞,高哲,劉婷婷. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]正滲透技術(shù)在水和廢水處理中的應(yīng)用研究[J]. 劉曉靜,吳金玲,劉春,王建龍. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[6]赤峰市水資源可持續(xù)利用研究[J]. 王丹丹,宋健楠. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(24)
[7]正滲透脫鹽過(guò)程的核心——正滲透膜[J]. 唐媛媛,徐佳,陳幸,高從堦. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(07)
[8]正滲透膜材料的研究進(jìn)展[J]. 馬巖紅,丁昀,楊慶,李鵬. 化工進(jìn)展. 2014(12)
[9]正滲透復(fù)合膜的制備及表征[J]. 寧?kù)o恒,趙俊,李玉平,曹宏斌,李海波. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(10)
[10]正滲透膜有機(jī)污染的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 夏圣驥,周昱旻,陳建偉,楊瑞林,張新歡. 水處理技術(shù). 2014(03)
博士論文
[1]高性能正滲透復(fù)合膜的制備及表征[D]. 王亞琴.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]厭氧氨氧化膜生物反應(yīng)器處理高濃度氨氮廢水性能研究[D]. 李子音.大連理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]溫敏性正滲透汲取液與高通量正滲透基膜的制備與表征[D]. 區(qū)然雯.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]正滲透工藝特性及膜污染特征研究[D]. 劉彩虹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]以碳納米管為水通道仿生構(gòu)建海水淡化新媒介的基礎(chǔ)研究[D]. 李海蘭.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
本文編號(hào):3499377
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
反滲透(左)和正滲透(右)過(guò)程示意圖
圖 1.2 美國(guó) HTI 正滲透膜的斷面掃描電鏡圖法制備的醋酸纖維素膜素成本低廉,易溶于有機(jī)溶劑,成膜性較好,兼具親水性性質(zhì)穩(wěn)定、耐氯性及抗氧化等特點(diǎn),是相轉(zhuǎn)化法制備正滲材料之一[21,22]。醋酸纖維素膜多為相轉(zhuǎn)化法制得,即將聚液中,聚合物分子與溶劑分子不斷的傳質(zhì)交換,經(jīng)過(guò)液-相成薄膜。1959 年,Reid[23]等利用不同的膜材料來(lái)制備正滲維素膜的截鹽性能最佳。隨后,Chung 等[24]通過(guò)制備雙活空纖維膜和平板膜)進(jìn)行正滲透實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,雙活性化作用的影響。然而,醋酸纖維素膜雖然具有親水性好、相較于 TFC 聚酰胺膜,其對(duì)生物附著和水解的抑制效果較 PH 等運(yùn)行條件,這限制了醋酸纖維素膜的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文夠成熟,可行性不強(qiáng),并未取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。美國(guó)耶魯大學(xué) E用 HTI 公司的正滲透膜,以 NH3-CO2為驅(qū)動(dòng)液進(jìn)行海水脫鹽的研藝原理圖[11]。在滲透壓差的驅(qū)動(dòng)下,海水中的淡水透過(guò) FO 膜進(jìn)入中,而稀釋的汲取液經(jīng)過(guò)加熱,NH3和 CO2氣體從中逸出,剩下離出來(lái)的 NH3和 CO2可再次用于汲取液的制備,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談水文與水資源工作面臨的挑戰(zhàn)[J]. 楊宏宇. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(11)
[2]雜萘聯(lián)苯共聚醚砜復(fù)合正滲透膜的制備和性能[J]. 劉鵬,張守海,王濤,丁蓉,王榛麟,蹇錫高. 膜科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[3]正滲透技術(shù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王波,文湘華,申博,張攀. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]不同離子強(qiáng)度下蛋白質(zhì)在PVDF膜面吸附行為評(píng)價(jià)[J]. 米娜,王磊,苗瑞,高哲,劉婷婷. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]正滲透技術(shù)在水和廢水處理中的應(yīng)用研究[J]. 劉曉靜,吳金玲,劉春,王建龍. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[6]赤峰市水資源可持續(xù)利用研究[J]. 王丹丹,宋健楠. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(24)
[7]正滲透脫鹽過(guò)程的核心——正滲透膜[J]. 唐媛媛,徐佳,陳幸,高從堦. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(07)
[8]正滲透膜材料的研究進(jìn)展[J]. 馬巖紅,丁昀,楊慶,李鵬. 化工進(jìn)展. 2014(12)
[9]正滲透復(fù)合膜的制備及表征[J]. 寧?kù)o恒,趙俊,李玉平,曹宏斌,李海波. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(10)
[10]正滲透膜有機(jī)污染的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 夏圣驥,周昱旻,陳建偉,楊瑞林,張新歡. 水處理技術(shù). 2014(03)
博士論文
[1]高性能正滲透復(fù)合膜的制備及表征[D]. 王亞琴.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]厭氧氨氧化膜生物反應(yīng)器處理高濃度氨氮廢水性能研究[D]. 李子音.大連理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]溫敏性正滲透汲取液與高通量正滲透基膜的制備與表征[D]. 區(qū)然雯.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]正滲透工藝特性及膜污染特征研究[D]. 劉彩虹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]以碳納米管為水通道仿生構(gòu)建海水淡化新媒介的基礎(chǔ)研究[D]. 李海蘭.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
本文編號(hào):3499377
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