解決金屬冶煉過(guò)程中廢氣、廢水的排放是該行業(yè)發(fā)展面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。隨著冶金資源的日益減少,如何在提高金屬提純技術(shù)的同時(shí)尋求一個(gè)環(huán)境友好、操作方便的工藝是需要研究新課題。新型膜法金屬電積工藝,即雙膜三室組件在電解中的應(yīng)用,解決了這個(gè)困擾已久的問(wèn)題。陽(yáng)離子交換膜作為雙膜三室組件的重要組成部分,不僅需要攔截氯離子的通過(guò),有效降低氯氣的產(chǎn)生,還必須具備克服在高溫、強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性條件下壽命短的能力,而市場(chǎng)上銷售的陽(yáng)離子交換膜均達(dá)不到這些要求,因此選擇合適的陽(yáng)離子交換膜對(duì)其進(jìn)行改性處理,使其具備適應(yīng)這些要求的特性。利用高分子導(dǎo)電聚合物聚苯胺改性陽(yáng)離子交換膜,以陽(yáng)離子交換膜為聚苯胺薄膜的載體,苯胺在質(zhì)子酸摻雜條件下在膜表面氧化聚合生成聚苯胺層,對(duì)改性后的陽(yáng)離子交換膜進(jìn)行性能測(cè)試,及電滲析實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯離子的攔截率。實(shí)驗(yàn)包括:（1）對(duì)不同廠家生產(chǎn)的兩種陽(yáng)膜進(jìn)行改性,在溫度20℃,聚合反應(yīng)時(shí)間10分鐘,氧化劑為氯化鐵,摻雜質(zhì)子酸為鹽酸,不同涂層次數(shù)條件下,對(duì)比其改性效果:IONSEP-HC-C的氯離子泄漏率在涂層次數(shù)為5層時(shí)為3.06%,比原膜降低了54.12%;Nafion 117的氯離子泄漏率在涂層次... 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題簡(jiǎn)介
        1.1.1 金屬電積工藝現(xiàn)狀
        1.1.2 膜法金屬電積工藝
    1.2 離子交換膜簡(jiǎn)介
        1.2.1 離子交換膜及作用機(jī)理
        1.2.2 離子交換膜的分類
        1.2.3 離子交換膜的主要性能及表征
    1.3 陽(yáng)離子交換膜的改性
        1.3.1 離子交換膜改性類型
        1.3.2 表面改性方法
    1.4 改性方法的選定
        1.4.1 改性基膜的選擇
        1.4.2 聚苯胺改性陽(yáng)離子交換膜
    1.5 研究依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 研究依據(jù)
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 聚苯胺改性陽(yáng)離子交換膜及參數(shù)測(cè)定
    2.1 聚苯胺的合成及影響因素
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案的確定
        2.2.1 基膜的選擇
        2.2.2 合成方法的選擇
        2.2.3 氧化劑的選擇
        2.2.4 質(zhì)子酸的選擇
        2.2.5 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
    2.3 改性杭州埃爾IONSEP -HC-C和美國(guó)杜邦Nafion 117
        2.3.1 膜的預(yù)處理
        2.3.2 改性膜
    2.4 參數(shù)測(cè)定方法
        2.4.1 含水率及離子交換容量
        2.4.2 膜電位及理論遷移數(shù)
        2.4.3 電滲析實(shí)驗(yàn)
    2.5 結(jié)果與討論
    2.6 本章小結(jié)
3 聚苯胺合成條件對(duì)改性Nafion 117的影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)方案的確定
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
        3.2.2 膜的預(yù)處理
        3.2.3 測(cè)試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 溫度的影響
        3.3.2 時(shí)間的影響
        3.3.3 氧化劑的種類影響
        3.3.4 摻雜質(zhì)子酸的影響
    3.4 本章小結(jié)
        3.4.1 機(jī)理探討
        3.4.2 分析合成條件對(duì)改性膜的影響
4 聚苯胺/無(wú)機(jī)復(fù)合物改性Nafion 117膜的性能研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 二氧化硅改性陽(yáng)離子交換膜的進(jìn)展
        4.1.2 聚苯胺改性陽(yáng)離子交換膜的進(jìn)展
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備
        4.1.4 膜的預(yù)處理
        4.1.5 二氧化硅改性膜
        4.1.6 聚苯胺改性膜
    4.2 測(cè)試與表征
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
5 膜法鈷電積工藝系統(tǒng)中陽(yáng)離子交換膜的應(yīng)用研究
    5.1 室內(nèi)小型膜電積工藝
        5.1.1 陽(yáng)膜對(duì)氯氣的抑制作用
        5.1.2 中隔室回收酸的濃度
    5.2 膜電積工藝中試試驗(yàn)
        5.2.1 中試現(xiàn)場(chǎng)選擇
        5.2.2 現(xiàn)場(chǎng)中試條件
        5.2.3 極膜一體化裝置研究
        5.2.4 測(cè)試指標(biāo)計(jì)算方法
        5.2.5 中試研究結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議及不足
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]導(dǎo)電聚合物改性陽(yáng)離子交換膜提高一價(jià)離子選擇性[J]. 王翠,王三反,李廣,武彥斌.  水處理技術(shù). 2014(12)
[2]二氧化硅改性Nafion117陽(yáng)離子交換膜的性能研究[J]. 穆永信,王三反,王挺,陳霞,叢琳.  水處理技術(shù). 2013(10)
[3]陽(yáng)離子交換膜改性的研究進(jìn)展[J]. 穆永信,王三反,吳楠.  水處理技術(shù). 2013(06)
[4]單價(jià)選擇性均相陽(yáng)離子交換膜的制備及性能[J]. 王漢敏,高學(xué)理,胡圓,王劍,徐佳,高從堦.  膜科學(xué)與技術(shù). 2011(05)
[5]聚氨酯型陽(yáng)離子交換膜的制備及其還原草酸中的應(yīng)用[J]. 江慧華,馬森,方繼敏.  聚氨酯工業(yè). 2011(04)
[6]離子交換膜分離技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 何桂榮,孟凡偉.  世界有色金屬. 2010(07)
[7]液膜分離技術(shù)[J]. 余美瓊.  化學(xué)工程與裝備. 2007(05)
[8]聚苯胺在金屬防腐領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 劉東.  應(yīng)用化工. 2007(08)
[9]應(yīng)用于燃料電池的全氟磺酸膜及其改性[J]. 李辰楠,孫公權(quán),任素貞,吳智謀,劉瑾,辛勤.  科學(xué)通報(bào). 2005(19)
[10]離子交換膜電解技術(shù)在濕法冶金中的應(yīng)用[J]. 譚翎燕,王訓(xùn)遒.  化工進(jìn)展. 2002(12)

碩士論文
[1]膜法鈷電積工藝中陽(yáng)離子交換膜的改性研究[D]. 穆永信.蘭州交通大學(xué) 2014
[2]鈷生產(chǎn)過(guò)程中膜法消除氯氣的試驗(yàn)研究[D]. 陳瑋.蘭州交通大學(xué) 2013
[3]單價(jià)選擇性陽(yáng)離子交換膜的制備及應(yīng)用初探[D]. 胡圓.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
[4]功能性質(zhì)子酸摻雜聚苯胺及聚苯胺/尼龍66復(fù)合材料研究[D]. 馬玉亮.青島科技大學(xué) 2007
[5]聚苯胺的合成及聚苯胺復(fù)合物的研究[D]. 何麗紅.武漢理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3106863