聚乙烯亞胺/聚多巴胺復(fù)合納濾膜的制備及其傳質(zhì)機(jī)理模型研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-23 01:26
本文通過層層自組裝技術(shù),在聚醚砜(PES)超濾膜上交替沉積聚乙烯亞胺(PEI)和聚多巴胺(PDA),制備復(fù)合納濾膜。該復(fù)合納濾膜包括一個(gè)聚電解質(zhì)雙層和一個(gè)活性層。本論文主要研究鑄膜液PEI的濃度及沉積時(shí)間、多巴胺(DA)濃度和PDA自聚復(fù)合時(shí)間對(duì)復(fù)合納濾膜截留性能和通量的影響,通過掃面電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、水接觸角和膜Zeta電位的方法對(duì)最優(yōu)化條件的復(fù)合納濾膜的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征,建立了關(guān)于復(fù)合納濾膜截留中性藥物類PPCPs的DSPM-DE模型,并利用模型預(yù)測(cè)了復(fù)合納濾膜對(duì)42種藥物類PPCPs的截留性能。復(fù)合納濾膜最佳的制備條件:聚電解質(zhì)雙層的PEI鑄膜液濃度為2.0g/L,浸泡時(shí)間為30min;聚電解質(zhì)雙層PDA溶液為3.0g/L,自聚復(fù)合時(shí)間為24h;活性層PEI鑄膜液濃度為3.0g/L,浸泡時(shí)間為30min。表征結(jié)果顯示,經(jīng)過聚電解質(zhì)沉積后,復(fù)合納濾膜表層變得致密且親水性能良好,膜的Zeta電位為-29.01mV,呈現(xiàn)負(fù)電性。復(fù)合納濾膜的純水滲透系數(shù)為7.15L/m2·h·Mpa,截留分子量為500Da,對(duì)6種無機(jī)鹽的截留順序遵循MgSO4>MgC12...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 納濾膜簡(jiǎn)介
1.1.1 納濾膜的發(fā)展與應(yīng)用
1.1.2 納濾膜的制備方法
1.1.3 納濾膜的制備材料-多巴胺
1.2 PPCPs的污染現(xiàn)狀
1.2.1 PPCPs的來源、途徑及危害
1.2.2 現(xiàn)階段PPCPs的污染現(xiàn)狀
1.2.3 膜技術(shù)在PPCPs去除中的應(yīng)用
1.3 納濾膜傳質(zhì)機(jī)理模型
1.3.1 非平衡熱力學(xué)模型
1.3.2 溶液擴(kuò)散模型
1.3.3 孔流模型
1.3.4 溶液擴(kuò)散與缺陷模型
1.4 研究?jī)?nèi)容與思路
1.4.1 選題意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 研究思路
2 復(fù)合納濾膜的制備及表征
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
2.1.2 復(fù)合納濾膜的制備原理及步驟
2.1.3 復(fù)合納濾膜的表征方法
2.1.4 復(fù)合納濾膜的脫鹽實(shí)驗(yàn)
2.1.5 無機(jī)鹽-電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 復(fù)合納濾膜制備條件優(yōu)化
2.2.2 復(fù)合納濾膜微觀形態(tài)表征
2.2.3 復(fù)合納濾膜親水性能測(cè)定
2.2.4 復(fù)合納濾膜的Zeta電位
2.3 本章小結(jié)
3 復(fù)合納濾膜的性能研究
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
3.1.2 PPCPs的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
3.1.3 PPCPs的分析及測(cè)定方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 操作條件對(duì)膜分離性能的影響
3.2.2 復(fù)合納濾膜的純水滲透系數(shù)
3.2.3 復(fù)合納濾膜的截留分子量
3.2.4 復(fù)合納濾膜對(duì)無機(jī)鹽的分離性能研究
3.2.5 復(fù)合納濾膜對(duì)PPCPs的分離性能研究
3.3 本章小結(jié)
4 復(fù)合納濾膜分離中性有機(jī)物的DSPM-DE模型
4.1 DSPM-DE模型
4.2 模型的建立
4.2.1 溶質(zhì)傳輸流體動(dòng)力學(xué)模型
4.2.2 中性溶質(zhì)的整體傳輸
4.2.3 濃度極化
4.3 模型參數(shù)
4.3.1 阻礙因素
4.3.2 等效膜厚
4.3.3 傳質(zhì)系數(shù)
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 傳質(zhì)系數(shù)的確定
4.4.2 復(fù)合納濾膜相關(guān)參數(shù)的確定
4.4.3 DSPM-DE模型預(yù)測(cè)CBZ截留率可行性分析
4.4.4 DSPM-DE模型預(yù)測(cè)目標(biāo)PPCPs截留率
4.5 本章小節(jié)
5 總結(jié)
6 問題與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納濾水處理應(yīng)用研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 侯立安,劉曉芳. 膜科學(xué)與技術(shù). 2010(04)
[2]DOPA在聚乙烯微孔膜上的自聚合及肝素固定化[J]. 朱利平,徐又一,奚振宇,朱寶庫. 高分子學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]荷電膜在鹽湖鹵水中的傳遞性質(zhì)研究[D]. 溫現(xiàn)明.中國科學(xué)院研究生院(青海鹽湖研究所) 2006
碩士論文
[1]微量PPCPs的SPE-HPLC檢測(cè)方法及其在HTCC/PES膜上的分離影響研究[D]. 朱立君.南京理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3724432
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 納濾膜簡(jiǎn)介
1.1.1 納濾膜的發(fā)展與應(yīng)用
1.1.2 納濾膜的制備方法
1.1.3 納濾膜的制備材料-多巴胺
1.2 PPCPs的污染現(xiàn)狀
1.2.1 PPCPs的來源、途徑及危害
1.2.2 現(xiàn)階段PPCPs的污染現(xiàn)狀
1.2.3 膜技術(shù)在PPCPs去除中的應(yīng)用
1.3 納濾膜傳質(zhì)機(jī)理模型
1.3.1 非平衡熱力學(xué)模型
1.3.2 溶液擴(kuò)散模型
1.3.3 孔流模型
1.3.4 溶液擴(kuò)散與缺陷模型
1.4 研究?jī)?nèi)容與思路
1.4.1 選題意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 研究思路
2 復(fù)合納濾膜的制備及表征
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
2.1.2 復(fù)合納濾膜的制備原理及步驟
2.1.3 復(fù)合納濾膜的表征方法
2.1.4 復(fù)合納濾膜的脫鹽實(shí)驗(yàn)
2.1.5 無機(jī)鹽-電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 復(fù)合納濾膜制備條件優(yōu)化
2.2.2 復(fù)合納濾膜微觀形態(tài)表征
2.2.3 復(fù)合納濾膜親水性能測(cè)定
2.2.4 復(fù)合納濾膜的Zeta電位
2.3 本章小結(jié)
3 復(fù)合納濾膜的性能研究
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
3.1.2 PPCPs的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
3.1.3 PPCPs的分析及測(cè)定方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 操作條件對(duì)膜分離性能的影響
3.2.2 復(fù)合納濾膜的純水滲透系數(shù)
3.2.3 復(fù)合納濾膜的截留分子量
3.2.4 復(fù)合納濾膜對(duì)無機(jī)鹽的分離性能研究
3.2.5 復(fù)合納濾膜對(duì)PPCPs的分離性能研究
3.3 本章小結(jié)
4 復(fù)合納濾膜分離中性有機(jī)物的DSPM-DE模型
4.1 DSPM-DE模型
4.2 模型的建立
4.2.1 溶質(zhì)傳輸流體動(dòng)力學(xué)模型
4.2.2 中性溶質(zhì)的整體傳輸
4.2.3 濃度極化
4.3 模型參數(shù)
4.3.1 阻礙因素
4.3.2 等效膜厚
4.3.3 傳質(zhì)系數(shù)
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 傳質(zhì)系數(shù)的確定
4.4.2 復(fù)合納濾膜相關(guān)參數(shù)的確定
4.4.3 DSPM-DE模型預(yù)測(cè)CBZ截留率可行性分析
4.4.4 DSPM-DE模型預(yù)測(cè)目標(biāo)PPCPs截留率
4.5 本章小節(jié)
5 總結(jié)
6 問題與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納濾水處理應(yīng)用研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 侯立安,劉曉芳. 膜科學(xué)與技術(shù). 2010(04)
[2]DOPA在聚乙烯微孔膜上的自聚合及肝素固定化[J]. 朱利平,徐又一,奚振宇,朱寶庫. 高分子學(xué)報(bào). 2009(04)
博士論文
[1]荷電膜在鹽湖鹵水中的傳遞性質(zhì)研究[D]. 溫現(xiàn)明.中國科學(xué)院研究生院(青海鹽湖研究所) 2006
碩士論文
[1]微量PPCPs的SPE-HPLC檢測(cè)方法及其在HTCC/PES膜上的分離影響研究[D]. 朱立君.南京理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3724432
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