【摘要】：對(duì)飲水凈化、海水淡化等方面的應(yīng)用使得膜處理技術(shù)逐漸成為水處理的重要手段,但膜污染也因此嚴(yán)重阻礙了膜系統(tǒng)的持久性運(yùn)行。多糖作為最主要的污染物之一,能夠?qū)е聡?yán)重的膜污染,也是可溶性有機(jī)物(DOM)不可逆膜污染的基礎(chǔ)。因此,多糖在膜污染中的貢獻(xiàn)和具體作用正在逐漸被揭示。本論文以多糖上的官能團(tuán)為研究對(duì)象,通過耗散型石英晶體微天平(QCM-D)和微觀分析技術(shù)展開對(duì)葡聚糖(羥基)、海藻酸鈉(富含羧基)和殼聚糖(富含氨基)三種多糖在PVDF及GO改性PVDF膜表面的吸附性膜污染進(jìn)行研究。揭示多糖官能團(tuán)誘導(dǎo)膜污染的作用機(jī)制。為膜表面改性及膜污染控制提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)論如下:1.在PVDF膜表面上,葡聚糖(羥基)和海藻酸鈉(富含羧基)具有不同的吸附能力與解吸行為。并且聚集體的Zeta 電位、粒徑以及結(jié)構(gòu)均與Ca2+或Na+離子間的相作用相關(guān)。Ca2+離子能夠在多糖與膜表面間產(chǎn)生電荷屏蔽和橋接作用,使得兩種多糖引發(fā)的膜污染比Na+離子存在下更嚴(yán)重。而游離態(tài)的Na+離子僅中和多糖與膜表面的負(fù)電荷,導(dǎo)致吸附污染層結(jié)構(gòu)相對(duì)致密。當(dāng)Ca2+離子濃度超過3.5mM時(shí),富含羧基的海藻酸鈉引起的膜污染從不可逆向可逆轉(zhuǎn)變。2.與PVDF膜相比,GO改性的PVDF膜可以顯著減緩葡聚糖和海藻酸鈉在Ca2+離子存在下引起的吸附膜污染。由X射線光電子能譜分析(XPS)可知,Ca2+離子可以在GO-PVDF與富含羧基的海藻酸鈉之間架橋,顯著增強(qiáng)海藻酸鈉在GO-PVDF表面的不可逆污染。此外Na+離子存在條件下,GO的改性不但沒有減緩多糖的膜污染,還可能由于協(xié)同吸附作用增強(qiáng)兩種多糖的相對(duì)污染速率及污染程度。3.對(duì)于含有羥基或羧基官能團(tuán)而言,隨著pH值的增加,膜污染減緩;而對(duì)于富含氨基的殼聚糖,多糖的膜污染加劇。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X703
【圖文】：

技術(shù)路線框圖

引言在過去的幾十年中，膜分離技術(shù)在液相分離中受到越來越多的關(guān)注，特別是在水凈處理、海水淡化等領(lǐng)域。因 PVDF 具有耐化學(xué)性、熱穩(wěn)定性、良好的成膜性能被廣泛用于膜制備中。然而，PVDF 的疏水性卻又是在進(jìn)行研究時(shí)必須考慮的特該特性會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的膜污染。與蛋白質(zhì)和腐殖質(zhì)相比，多糖因其低生物降解性和（MW）而被認(rèn)為是引起污染的關(guān)鍵物質(zhì)。因此，多糖引起的膜污染仍是一個(gè)重象。通常，由 DOM 引起的膜污染的機(jī)理是吸附，與多價(jià)陽離子的相互作用和凝膠形是溶質(zhì)與膜表面之間的物理-化學(xué)相互作用；據(jù)前人研究報(bào)道，由于橋接和電荷中陽離子如 Ca2+，Na+離子會(huì)增強(qiáng)吸附和污染[55]，但污染效應(yīng)取決于膜表面和所涉分子的性質(zhì)。因此，吸附與多價(jià)陽離子形成的吸附膜污染的相互作用成為膜污染段和重要的污染過程。 實(shí)驗(yàn)部分.1 膜的制備

超純 N2干燥。最后，置于真空干燥箱中備用。通過 AF片上。論 在 PVDF 膜表面的吸附性污染染（可逆、不可逆）一般由污染物及膜表面的界面特征所在很大程度上決定了它們的界面性質(zhì)[57]。可逆污染和不糖的吸附過程和純水清洗過程來表達(dá)。-D 研究了 Glu 和 SA 這兩種不同官能團(tuán)多糖在 PVDF 膜表 3-2 顯示了兩種濃度下每種多糖在第三倍頻下的歸一化頻過程分為多糖吸附和解吸過程。對(duì)于這兩種多糖，隨著每程度增加，但解吸速率和解吸程度沒有顯著差異，這種現(xiàn)下，Glu 的吸附速率和程度總是比 SA 強(qiáng)得多，盡管 SA 在著。

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本文編號(hào)：2799344