本文關(guān)鍵詞：液膜支撐體表面親水化改性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：支撐液膜技術(shù)(SLMs)是一種結(jié)合膜過程和溶劑萃取過程的新型分離技術(shù),具有選擇性好、分離效率高、有機(jī)相用量少等優(yōu)點(diǎn)。但是,由于SLMs具有不穩(wěn)定性,壽命相對較短,至今仍未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。本論文主要從液膜支撐體表面改性入手,通過界面聚合法在膜表面形成一層親水層,實(shí)現(xiàn)鎖閉液膜相、緩解液膜相流失的作用,提高SLMs的穩(wěn)定性。主要研究內(nèi)容如下：(1)以疏水微孔聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維為基膜,對比研究了四種界面聚合水相單體分子的空間結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)性質(zhì)以及形成的復(fù)合層荷電性對SLM穩(wěn)定性和滲透性的影響。賴氨酸因其分子具有強(qiáng)親水基團(tuán)-羧基,羧基電離時(shí)還會(huì)增加膜表面的荷負(fù)電性,且其脂肪鏈結(jié)構(gòu)利于增加聚合物大分子的柔曲度,因而,以其制備的復(fù)合支撐液膜具有較好的穩(wěn)定性。在料液流速為1.0m·s-1條件下,支撐液膜過程運(yùn)行7h時(shí)的通量衰減率僅為31.3%,遠(yuǎn)低于原膜的通量衰減率(82.0%),穩(wěn)定性得到了明顯提升。(2)研究發(fā)現(xiàn)采用具有較大立體空間結(jié)構(gòu)且能穩(wěn)定存在于復(fù)合層中的功能化修飾單體—組氨酸,能夠疏松復(fù)合層孔結(jié)構(gòu),提高復(fù)合支撐液膜的傳質(zhì)通量。在料液流速為1.0m·s-1條件下,功能化修飾的復(fù)合膜與未修飾的復(fù)合膜相比,支撐液膜過程的傳質(zhì)通量大約提高了40 mg·m-2·h-1,7h時(shí)的通量衰減率降低了5.7%。穩(wěn)定性得以提高的原因可能是復(fù)合層中形成“組氨酸-Ni(Ⅱ)-磷酸二異辛酯”橋型結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)有利于減小復(fù)合層中P204的濃度梯度,降低液膜相在溶液中的溶解速率,進(jìn)而提高復(fù)合支撐液膜的穩(wěn)定性。此外,本論文還針對某企業(yè)高濃度含鉻廢水,對比研究了支撐液膜-超濾耦合工藝和溶劑萃取-膜分相集成工藝的對Cr(Ⅵ)的提取效果,前者的萃取效率最高可達(dá)97.1%,但總提取效率僅可達(dá)13.3%,不能有效實(shí)現(xiàn)從廢水中提取Cr(Ⅵ)的要求。繼而設(shè)計(jì)出溶劑萃取-膜分相集成工藝,實(shí)驗(yàn)測定萃取側(cè)水相膜分相通量最高為269.0 L·m-2·h-1,反萃側(cè)水相膜分相通量最高為286.0 L·m-2·h-1,以此為依據(jù)可計(jì)算反應(yīng)器容積,以滿足Cr(Ⅵ)的提取要求。
【關(guān)鍵詞】：支撐液膜 穩(wěn)定性 界面聚合 功能化修飾 金屬離子
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;TQ028.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 液膜技術(shù)概述9-11
• 1.1.1 液膜技術(shù)發(fā)展概述9-10
• 1.1.2 液膜的分類10-11
• 1.2 支撐液膜技術(shù)11-12
• 1.2.1 支撐液膜技術(shù)的傳質(zhì)機(jī)理11
• 1.2.2 支撐液膜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)11
• 1.2.3 支撐液膜技術(shù)的不足11-12
• 1.3 支撐液膜技術(shù)的穩(wěn)定性研究12-20
• 1.3.1 支撐液膜技術(shù)不穩(wěn)定性機(jī)理12-14
• 1.3.2 支撐液膜穩(wěn)定性的改進(jìn)方法14-17
• 1.3.3 界面聚合法及復(fù)合支撐液膜的制備17-20
• 1.4 研究意義及內(nèi)容20-23
• 1.4.1 研究意義20-21
• 1.4.2 研究內(nèi)容21-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法23-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料、試劑與儀器23-24
• 2.2 界面聚合法改性液膜支撐體24-25
• 2.3 液膜支撐體復(fù)合膜及復(fù)合支撐液膜性能表征25-28
• 2.3.1 液膜支撐體復(fù)合膜基本性能表征25-26
• 2.3.2 復(fù)合支撐液膜的滲透性及穩(wěn)定性表征26-28
• 2.4 廢水中Cr(Ⅵ)的提取28-33
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法28-29
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)裝置及運(yùn)行方式29-31
• 2.4.3 數(shù)據(jù)處理31-33
• 第三章 界面聚合法液膜支撐體表面改性33-45
• 3.1 水油兩相浸沒順序?qū)?fù)合支撐液膜滲透性能的影響33-34
• 3.2 界面聚合中水相單體性質(zhì)對復(fù)合支撐液膜穩(wěn)定性的影響34-38
• 3.2.1 水相單體結(jié)構(gòu)對復(fù)合膜透油速率的影響35-36
• 3.2.2 不同復(fù)合支撐液膜的滲透性和穩(wěn)定性36
• 3.2.3 不同水相單體制備的復(fù)合膜的表面形貌分析36-37
• 3.2.4 復(fù)合支撐液膜長期穩(wěn)定性機(jī)理37-38
• 3.3 界面聚合反應(yīng)條件的優(yōu)化38-43
• 3.3.1 料液流速對復(fù)合支撐液膜穩(wěn)定性的影響38-39
• 3.3.2 界面聚合條件對復(fù)合膜透油速率的影響39-41
• 3.3.3 界面聚合條件對復(fù)合支撐液膜滲透性及穩(wěn)定性的影響41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 改性支撐體表面功能化修飾45-51
• 4.1 添加劑的篩選45-46
• 4.2 功能化修飾前后復(fù)合層的表面形態(tài)變化46-47
• 4.3 以組氨酸為添加劑對復(fù)合支撐液膜傳質(zhì)通量的影響47-49
• 4.4 組氨酸濃度對復(fù)合支撐液膜穩(wěn)定性的影響49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 液膜萃取法處理含鉻廢水系統(tǒng)研究51-55
• 5.1 支撐液膜-超濾耦合工藝提取六價(jià)鉻51-53
• 5.2 溶劑萃取—膜分相集成工藝提取六價(jià)鉻53-54
• 5.2.1 膜分相通量測試53-54
• 5.2.2 萃取側(cè)和反萃側(cè)最小體積54
• 5.3 本章小結(jié)54-55
• 第六章 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-63
• 發(fā)表論文及參加科研情況63-65
• 致謝65

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 嚴(yán)忠;丁tD才;劉福彥;;用液膜技術(shù)提取鉻、汞[J];環(huán)境科學(xué);1982年02期

2 吳子生;許國良;嚴(yán)忠;;液膜穩(wěn)定性的研究(Ⅰ)——電容法測液膜的厚度[J];東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1985年02期

3 林嘉

本文編號：430500