胍基功能化石墨烯/聚砜混合基質(zhì)超濾膜的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-08 06:09
超濾技術(shù)因其眾多優(yōu)勢(shì)而受到越來(lái)越多的關(guān)注,在過(guò)去的幾十年經(jīng)歷了快速的發(fā)展,對(duì)有機(jī)物,細(xì)菌和病毒等具有相當(dāng)高的去除率。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的膜污染問(wèn)題阻礙了其廣泛的應(yīng)用。石墨烯基納米材料由于其優(yōu)異的親水性,機(jī)械穩(wěn)定性和抑菌性成為提高膜性能的有前途的納米材料。目前,將膜基體材料與石墨烯基納米材料共混制備的混合基質(zhì)膜在水和廢水處理方面展現(xiàn)出巨大潛力。為了解決超濾膜長(zhǎng)期使用中面臨的復(fù)雜的生物污染問(wèn)題,本研究采用非溶劑誘導(dǎo)相轉(zhuǎn)化法(NIPS)制備了新型協(xié)同抗菌胍基功能化石墨烯/聚砜(GFG/PSF)混合基質(zhì)超濾膜。納米復(fù)合材料的抑菌性主要通過(guò)以下兩個(gè)方面:部分還原的氧化石墨烯(GO)納米片具有更鋒利的邊緣與細(xì)菌細(xì)胞膜產(chǎn)生更強(qiáng)作用力以破壞細(xì)菌壁;胍基與細(xì)胞壁上的磷酸基團(tuán)之間誘導(dǎo)發(fā)生雙齒結(jié)合使得即使在低濃度下也可以擁有很高的抑菌率。胍基功能化石墨烯納米片通過(guò)氨基化和胍基化兩步接枝方法得到,氨基化改性過(guò)程接枝的烷基鏈可用作軟鏈段,增加胍基的柔韌性,使GFG在PSF基體中具有良好的分散性和兼容性。本研究利用傅里葉紅外光譜(FTIR),X射線光電子能譜(XPS)等測(cè)試方法對(duì)改性材料進(jìn)行了表征,證明了胍基...
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膜分離過(guò)程分類(lèi)按孔徑,截留分子量截留溶質(zhì)和顆粒大小分類(lèi)[6]
1.2.3 超濾膜的過(guò)濾機(jī)理水體中的污染物會(huì)與膜表面之間產(chǎn)生復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)。如圖1-2 所示,過(guò)濾過(guò)程主要取決于三個(gè)基本原理:吸附,篩分和靜電現(xiàn)象。在實(shí)際操作過(guò)程中,這些反應(yīng)經(jīng)常會(huì)相互影響。(1)物理截留:尺寸大于所用超濾膜膜孔的污染物會(huì)被分離,而一些較小的有機(jī)物質(zhì),如細(xì)胞外藍(lán)藻毒素和腐殖質(zhì),可以吸附在膜表面或膜孔中。(2)化學(xué)反應(yīng):根據(jù)膜的性質(zhì)(如親疏水性),雜質(zhì)的特性(如極性和特定的官能團(tuán))和特定的化學(xué)環(huán)境,小于膜孔孔徑的特定的尺寸的污染物也可以被去除。(3)生物降解:膜生物反應(yīng)器可以去除可生物降解的污染物。通過(guò)向反應(yīng)器中添加某些介質(zhì)(如凝結(jié)劑和粉末活性炭)來(lái)生長(zhǎng)微生物形成活性污泥的方式,稱(chēng)為活性污泥膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器結(jié)合了對(duì)水的過(guò)濾和降解作用,觀察在應(yīng)用在膜生物反應(yīng)器中超濾膜上的生物膜可以發(fā)現(xiàn),溶解氧呈現(xiàn)出從靠近水的層到膜表面附近的逐漸減少[23]。
8圖 1-3 用于水處理的抗污染膜的抗污染機(jī)理和改性方法[29]gure 1-3. Overview of antifouling mechanisms and modification approa
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)膜分離技術(shù)綜述[J]. 孫久義. 當(dāng)代化工研究. 2019(02)
[2]生物化工及膜分離技術(shù)[J]. 李盼盼. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2019(01)
[3]污水處理中的膜分離技術(shù)[J]. 趙君,郭尚文. 環(huán)境與發(fā)展. 2019(01)
[4]膜分離技術(shù)在水處理方面的應(yīng)用[J]. 陳長(zhǎng)松,趙國(guó)華. 膠體與聚合物. 2018(04)
[5]膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用研究[J]. 周瑞琦. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2018(12)
[6]水處理膜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 劉云芳. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2018(11)
[7]膜分離技術(shù)在水和廢水處理中的應(yīng)用[J]. 李雙凌,劉納,康彩霞,辛銀平. 低碳世界. 2018(11)
[8]超濾膜常用制備方法及研究進(jìn)展[J]. 王淑瑤,盧瑞,劉耀文. 化工新型材料. 2018(10)
[9]胍基聚合物接枝改性制備抗菌抗污染超濾膜[J]. 孫雪飛,高勇強(qiáng),趙頌,張文,王志,王曉琳. 化工學(xué)報(bào). 2018(11)
[10]淺談超濾技術(shù)在給水處理中的應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r[J]. 曲鋆洋. 石化技術(shù). 2017(10)
本文編號(hào):2964070
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膜分離過(guò)程分類(lèi)按孔徑,截留分子量截留溶質(zhì)和顆粒大小分類(lèi)[6]
1.2.3 超濾膜的過(guò)濾機(jī)理水體中的污染物會(huì)與膜表面之間產(chǎn)生復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)。如圖1-2 所示,過(guò)濾過(guò)程主要取決于三個(gè)基本原理:吸附,篩分和靜電現(xiàn)象。在實(shí)際操作過(guò)程中,這些反應(yīng)經(jīng)常會(huì)相互影響。(1)物理截留:尺寸大于所用超濾膜膜孔的污染物會(huì)被分離,而一些較小的有機(jī)物質(zhì),如細(xì)胞外藍(lán)藻毒素和腐殖質(zhì),可以吸附在膜表面或膜孔中。(2)化學(xué)反應(yīng):根據(jù)膜的性質(zhì)(如親疏水性),雜質(zhì)的特性(如極性和特定的官能團(tuán))和特定的化學(xué)環(huán)境,小于膜孔孔徑的特定的尺寸的污染物也可以被去除。(3)生物降解:膜生物反應(yīng)器可以去除可生物降解的污染物。通過(guò)向反應(yīng)器中添加某些介質(zhì)(如凝結(jié)劑和粉末活性炭)來(lái)生長(zhǎng)微生物形成活性污泥的方式,稱(chēng)為活性污泥膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器結(jié)合了對(duì)水的過(guò)濾和降解作用,觀察在應(yīng)用在膜生物反應(yīng)器中超濾膜上的生物膜可以發(fā)現(xiàn),溶解氧呈現(xiàn)出從靠近水的層到膜表面附近的逐漸減少[23]。
8圖 1-3 用于水處理的抗污染膜的抗污染機(jī)理和改性方法[29]gure 1-3. Overview of antifouling mechanisms and modification approa
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)膜分離技術(shù)綜述[J]. 孫久義. 當(dāng)代化工研究. 2019(02)
[2]生物化工及膜分離技術(shù)[J]. 李盼盼. 化工設(shè)計(jì)通訊. 2019(01)
[3]污水處理中的膜分離技術(shù)[J]. 趙君,郭尚文. 環(huán)境與發(fā)展. 2019(01)
[4]膜分離技術(shù)在水處理方面的應(yīng)用[J]. 陳長(zhǎng)松,趙國(guó)華. 膠體與聚合物. 2018(04)
[5]膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用研究[J]. 周瑞琦. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2018(12)
[6]水處理膜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 劉云芳. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2018(11)
[7]膜分離技術(shù)在水和廢水處理中的應(yīng)用[J]. 李雙凌,劉納,康彩霞,辛銀平. 低碳世界. 2018(11)
[8]超濾膜常用制備方法及研究進(jìn)展[J]. 王淑瑤,盧瑞,劉耀文. 化工新型材料. 2018(10)
[9]胍基聚合物接枝改性制備抗菌抗污染超濾膜[J]. 孫雪飛,高勇強(qiáng),趙頌,張文,王志,王曉琳. 化工學(xué)報(bào). 2018(11)
[10]淺談超濾技術(shù)在給水處理中的應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r[J]. 曲鋆洋. 石化技術(shù). 2017(10)
本文編號(hào):2964070
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/2964070.html
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