水體污染是全世界面臨的重要環(huán)境問(wèn)題,傳統(tǒng)處理廢水的方法存在諸多缺點(diǎn),而膜分離技術(shù)因其價(jià)格便宜,處理能力強(qiáng),操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)引起研究者們的廣泛關(guān)注。膜法處理水技術(shù)是以壓力差、濃度差或電勢(shì)差為推動(dòng)力,使原料液中的一種或幾種組分快速通過(guò)膜,而其余組分被膜孔截留的過(guò)程。本文選用的膜材料是聚偏氟乙烯(PVDF)。然而,PVDF的疏水性導(dǎo)致膜在分離過(guò)程中會(huì)易被污染,限制了膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用。本文選擇親水性材料氧化石墨烯(GO)對(duì)膜進(jìn)行親水性改進(jìn)。文中采用改進(jìn)的Hummers法制備出含有-OH、-COOH、C-O-C等極性親水基團(tuán)的GO,并把它加入到PVDF鑄膜液中以提高PVDF膜的親水性。同時(shí)為了提高GO在鑄膜液中的分散度以進(jìn)一步提高膜的分離性能,本文還引入了親水性離子液體(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽)對(duì)GO進(jìn)行改性,制備出了IL/GO/PVDF微濾膜。本文分別以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和LiCl為添加劑,以DMAc為溶劑,添加不同含量的GO,制備GO/PVDF微濾膜,并研究添加劑種類(lèi)不同的情況下,GO含量對(duì)膜性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,無(wú)論添加劑為L(zhǎng)iCl或PVP,GO都可以提高微濾膜的平...

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 膜分離技術(shù)概況
    1.2 膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用
        1.2.1 水處理的意義
        1.2.2 水處理的方法
    1.3 膜的分類(lèi)及膜材料
        1.3.1 膜的分類(lèi)
        1.3.2 膜分離過(guò)程中的膜材料
    1.4 PVDF膜
        1.4.1 PVDF膜的定義及性質(zhì)
        1.4.2 PVDF膜的制備方法
        1.4.3 PVDF微濾膜改性的研究進(jìn)展
        1.4.4 石墨烯及氧化石墨烯對(duì)PVDF膜的改性
        1.4.5 離子液體對(duì)PVDF膜及石墨烯基的改性
    1.5 課題研究目的及研究?jī)?nèi)容
第2章 氧化石墨烯的制備
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 氧化石墨烯的制備
        2.3.2 氧化石墨烯的紅外光譜分析
        2.3.3 氧化石墨烯的XRD分析
        2.3.4 氧化石墨烯的紫外光譜分析
        2.3.5 氧化石墨烯的粒度測(cè)定
    2.4 石墨的氧化與剝離機(jī)理
    2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.5.1 不同方法制備的氧化還石墨烯紅外光譜對(duì)比分析
        2.5.2 不同KMnO4含量制備的氧化石墨烯表征
        2.5.3 不同氧化溫度下制備的氧化石墨烯表征
        2.5.4 不同剝離時(shí)長(zhǎng)對(duì)GO粒度的影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 GO/PVDF微濾膜的制備表征及應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 GO/PVDF微濾膜的制備
        3.3.2 酵母菌標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與分析方法
        3.3.3 微濾膜的紅外光譜分析
        3.3.4 微濾膜的DSC分析
        3.3.5 微濾膜的微孔結(jié)構(gòu)測(cè)試
        3.3.6 SEM分析膜斷層結(jié)構(gòu)
        3.3.7 微濾膜的接觸角測(cè)量
        3.3.8 機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試
        3.3.9 微濾膜的純水通量測(cè)試
        3.3.10 微濾膜分離性能的測(cè)試流程
        3.3.11 膜的清洗及再生
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 酵母菌的粒度分析
        3.4.2 酵母菌標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
        3.4.3 添加劑為PVP的微濾膜分析
        3.4.4 添加劑為L(zhǎng)iCl的膜的分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 IL/GO/PVDF微濾膜的制備及應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與材料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 IL+GO分散液的制備
        4.3.2 IL+GO改性PVDF膜的制備
        4.3.3 紅外光譜分析
        4.3.4 DSC分析
        4.3.5 XRD分析
        4.3.6 膜的微孔結(jié)構(gòu)分析
        4.3.7 膜的接觸角分析
        4.3.8 膜的斷層結(jié)構(gòu)分析
        4.3.9 膜的純水通量測(cè)試
        4.3.10 膜的機(jī)械性能測(cè)試
        4.3.11 膜的分離性能測(cè)試
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.4.1 IL+GO紅外光譜分析
        4.4.2 不同GO含量的PVDF微濾膜分析
        4.4.3 IL含量改變的PVDF膜的表征
        4.4.4 微濾膜的分離效果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3867350