PQ-10/PA荷正電復合納濾膜的制備及其分離特性研究
發(fā)布時間:2022-01-14 06:14
納濾(NF)技術節(jié)能環(huán)保,在污水處理、制藥和生物技術等領域的地位至關重要,而目前工業(yè)化納濾膜多為荷負電。因而,研究制備荷正電納濾膜對于拓展納濾技術的應用范圍具有重要的意義。本文以聚哌嗪酰胺(PA)納濾膜為基膜,陽離子聚電解質(zhì)聚季銨鹽-10(PQ-10)為功能材料,利用PQ-10和戊二醛(GA)交聯(lián)反應制備荷正電納濾膜。研究了PQ-10濃度、熱處理時間及溫度等工藝參數(shù)對PQ-10/PA復合NF膜分離性能的影響,并采用FE-SEM、Zeta電位儀以及ATR-FTIR等技術分別對聚電解質(zhì)復合NF膜的表面結(jié)構(gòu)、荷電性、化學組成進行表征。實驗研究了PA膜和PQ-10/PA復合NF膜對無機鹽、染料以及水中特征有機污染物的分離性能,并探究了NF膜對陽離子型污染物十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)、聚丙烯酰胺(CPAM)和陰離子型牛血清蛋白(BSA)的抗污染性能。研究結(jié)果如下:(1)ATR-FTIR表明陽離子聚電解質(zhì)PQ-10已成功涂覆在PA基膜,結(jié)合FE-SEM技術可得涂覆前后分離層厚度均為0.2μm左右且表面平整致密,Zeta電位測試表明在pH=3-9時,PQ-10/PA復合NF膜表面均呈正電性。(...
【文章來源】:浙江理工大學浙江省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 納濾膜技術簡介
1.2 陽離子聚電解質(zhì)納濾膜
1.3 陽離子聚電解質(zhì)納濾膜的制備方法
1.3.1 相轉(zhuǎn)化法
1.3.2 沉積法
1.3.3 界面聚合
1.3.4 層層自組裝
1.4 論文研究意義與主要內(nèi)容
1.4.1 論文研究意義
1.4.2 研究主要內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料試劑和儀器設備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器設備
2.2 PQ-10/PA復合NF膜的制備
2.3 PQ-10/PA復合NF膜的表征
2.3.1 傅里葉變換衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)分析
2.3.2 原子力顯微鏡(AFM)分析
2.3.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)分析
2.3.4 膜表面Zeta電位測定
2.3.5 膜表面靜態(tài)接觸角測定
2.4 PQ-10/PA復合NF膜分離性能評價
2.4.1 PQ-10/PA復合NF膜滲透通量測定
2.4.2 溶質(zhì)截留率
2.4.3 截留分子量測定
2.4.4 染料分離性能測定
2.4.5 特征有機污染物分離性能測定
2.4.6 PQ-10/PA復合NF膜抗污染實驗
第三章 PQ-10/PA復合NF膜的制備及表征
3.1 PQ-10/PA復合NF膜的制備
3.1.1 PQ-10 濃度對PQ-10/PA復合NF膜性能的影響
3.1.2 熱處理溫度對PQ-10/PA復合NF膜性能的影響
3.1.3 熱處理時間對PQ-10/PA復合NF膜性能的影響
3.1.4 GA濃度對PQ-10/PA復合NF膜性能的影響
3.2 重復性實驗研究
3.3 PQ-10/PA復合NF膜的表征
3.3.1 PQ-10/PA復合NF膜表面化學成分分析
3.3.2 PQ-10/PA復合NF膜形貌分析
3.3.3 PQ-10/PA復合NF膜表面形態(tài)分析
3.3.4 PQ-10/PA復合NF膜親水分析
3.3.5 PQ-10/PA復合NF膜表面電性分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 PQ-10/PA復合NF膜分離性能研究
4.1 截留分子量(MWCO)的測定
4.2 PQ-10/PA復合NF膜對無機鹽分離性能測定
4.2.1 PQ-10/PA復合NF膜對不同無機鹽分離性能測定
4.2.2 操作壓力對PQ-10/PA復合NF膜性能影響
4.2.3 進料液濃度對PQ-10/PA復合NF膜性能影響
4.2.4 進料液pH對PQ-10/PA復合NF膜性能影響
4.2.5 PQ-10/PA復合NF膜穩(wěn)定性
4.3 PQ-10/PA復合NF膜對染料分離性能測定
4.3.1 PQ-10/PA復合NF膜對不同染料分離性能測定
4.3.2 運行時間對PQ-10/PA復合NF膜分離染料性能的影響
4.3.3 染料濃度對PQ-10/PA復合NF膜分離性能的影響
4.3.4 鹽濃度對PQ-10/PA復合NF膜分離性能的影響
4.4 PQ-10/PA復合NF膜對特征有機污染物分離性能測定
4.4.1 PQ-10/PA復合NF膜對不同有機污染物分離性能測定
4.4.2 運行時間對PQ-10/PA復合NF膜分離有機物性能的影響
4.4.3 PQ-10/PA復合NF膜對混合有機物分離性能的測定
4.4.4 混合有機物濃度對PQ-10/PA復合NF膜分離性能的影響
4.4.5 操作壓力對復合NF膜分離混合有機物性能影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 PQ-10/PA復合NF膜抗污染性能研究
5.1 十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)抗污染實驗
5.2 陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)抗污染實驗
5.3 牛血清蛋白(BSA)抗污染實驗
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
本文編號:3587972
【文章來源】:浙江理工大學浙江省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 納濾膜技術簡介
1.2 陽離子聚電解質(zhì)納濾膜
1.3 陽離子聚電解質(zhì)納濾膜的制備方法
1.3.1 相轉(zhuǎn)化法
1.3.2 沉積法
1.3.3 界面聚合
1.3.4 層層自組裝
1.4 論文研究意義與主要內(nèi)容
1.4.1 論文研究意義
1.4.2 研究主要內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗原料試劑和儀器設備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器設備
2.2 PQ-10/PA復合NF膜的制備
2.3 PQ-10/PA復合NF膜的表征
2.3.1 傅里葉變換衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)分析
2.3.2 原子力顯微鏡(AFM)分析
2.3.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)分析
2.3.4 膜表面Zeta電位測定
2.3.5 膜表面靜態(tài)接觸角測定
2.4 PQ-10/PA復合NF膜分離性能評價
2.4.1 PQ-10/PA復合NF膜滲透通量測定
2.4.2 溶質(zhì)截留率
2.4.3 截留分子量測定
2.4.4 染料分離性能測定
2.4.5 特征有機污染物分離性能測定
2.4.6 PQ-10/PA復合NF膜抗污染實驗
第三章 PQ-10/PA復合NF膜的制備及表征
3.1 PQ-10/PA復合NF膜的制備
3.1.1 PQ-10 濃度對PQ-10/PA復合NF膜性能的影響
3.1.2 熱處理溫度對PQ-10/PA復合NF膜性能的影響
3.1.3 熱處理時間對PQ-10/PA復合NF膜性能的影響
3.1.4 GA濃度對PQ-10/PA復合NF膜性能的影響
3.2 重復性實驗研究
3.3 PQ-10/PA復合NF膜的表征
3.3.1 PQ-10/PA復合NF膜表面化學成分分析
3.3.2 PQ-10/PA復合NF膜形貌分析
3.3.3 PQ-10/PA復合NF膜表面形態(tài)分析
3.3.4 PQ-10/PA復合NF膜親水分析
3.3.5 PQ-10/PA復合NF膜表面電性分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 PQ-10/PA復合NF膜分離性能研究
4.1 截留分子量(MWCO)的測定
4.2 PQ-10/PA復合NF膜對無機鹽分離性能測定
4.2.1 PQ-10/PA復合NF膜對不同無機鹽分離性能測定
4.2.2 操作壓力對PQ-10/PA復合NF膜性能影響
4.2.3 進料液濃度對PQ-10/PA復合NF膜性能影響
4.2.4 進料液pH對PQ-10/PA復合NF膜性能影響
4.2.5 PQ-10/PA復合NF膜穩(wěn)定性
4.3 PQ-10/PA復合NF膜對染料分離性能測定
4.3.1 PQ-10/PA復合NF膜對不同染料分離性能測定
4.3.2 運行時間對PQ-10/PA復合NF膜分離染料性能的影響
4.3.3 染料濃度對PQ-10/PA復合NF膜分離性能的影響
4.3.4 鹽濃度對PQ-10/PA復合NF膜分離性能的影響
4.4 PQ-10/PA復合NF膜對特征有機污染物分離性能測定
4.4.1 PQ-10/PA復合NF膜對不同有機污染物分離性能測定
4.4.2 運行時間對PQ-10/PA復合NF膜分離有機物性能的影響
4.4.3 PQ-10/PA復合NF膜對混合有機物分離性能的測定
4.4.4 混合有機物濃度對PQ-10/PA復合NF膜分離性能的影響
4.4.5 操作壓力對復合NF膜分離混合有機物性能影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 PQ-10/PA復合NF膜抗污染性能研究
5.1 十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)抗污染實驗
5.2 陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)抗污染實驗
5.3 牛血清蛋白(BSA)抗污染實驗
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
本文編號:3587972
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