含氯重金屬廢水來源廣泛,且具有毒性持久、酸性強、易富集且不能被生物降解的特點。膜法電積技術(shù)應(yīng)用于含氯重金屬廢水的處理時,不僅實現(xiàn)了重金屬的回收,而且能抑制大部分氯氣的產(chǎn)生。陽離子交換膜的性能是影響膜電積技術(shù)的核心因素,由于商品陽離子交換膜存在選擇透過性低、抗氧化性差的缺點,使其在實際應(yīng)用中阻擋氯離子的效果并不理想,仍舊有氯氣從陽極析出,造成嚴重污染。針對此問題,論文主要目的是研究開發(fā)一種抗酸性強、選擇透過性優(yōu)異、抗氧化性和機械性能良好的陽離子交換膜。首先,論文以PVDF為膜基材,采用“基膜制備→堿化→接枝→磺化”的路線,制備PVDF-g-PSSA陽離子交換膜,借助場發(fā)射電子顯微鏡（FESEM）、傅里葉紅外光譜儀（FTIR）、耐破度儀以及其他膜性能測試方法考察離子交換膜的物化及電化學(xué)性能,系統(tǒng)的探討了基膜制備、堿化、接枝、磺化實驗條件對陽離子交換膜各項物化性能的影響規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化實驗制備條件,獲得最佳制備工藝參數(shù)。其次,為了進一步提高膜的選擇透過性,同時改善其他性能,論文采用摻雜無機納米顆粒的方法改性PVDF-g-PSSA膜,以選擇透過性、抗氧化性、耐破度為主的膜性能為評價指標考... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2.1雙膜三室膜電積法基本原理示意圖

圖 3.1 陽離子交換膜制備原理Fig 3.1 The cation exchange membrane preparation principle3.3.1 膜基材選擇均相離子交換膜的膜制備材料主要有無機材料和有機聚合物，而對于工業(yè)用膜來說，有機聚合物制膜主宰了現(xiàn)有的膜市場，用于制膜的有機聚合物材料主要有聚偏氟乙烯（PVDF）、聚砜（PSF），聚醚砜（PES），聚丙烯腈（PAN），聚酰胺，聚酰亞胺，和聚四氟乙烯（PTFE）。其中，PVDF 是應(yīng)用最廣泛的膜制備材料，也被相關(guān)領(lǐng)域研究者廣泛關(guān)注[81-86]。PVDF 是一種重復(fù)多單體–(CH2CF2)n–的半晶體聚合物，外觀為半透明或白色粉體或顆粒，分子鏈間排列緊密，又有較強的氫鍵，不燃，熔點為 172℃，熱變形溫度112~145℃，長期使用溫度為-40~150℃，其分子式如下：

蘭州交通大學(xué)博士學(xué)位論文—離子交換膜選擇透過率；無濃度變化時通過待測膜的遷移數(shù)，25℃下 NaCl 溶液在水中的陽%。度械性能以耐破度為代表，耐破度是表征離子交換膜機械性能的一項的單位面積上所受到的直至膜破裂前最大的壓強，以 Mpa 表示。膜密，則膜的耐破度越高，表現(xiàn)出更好的機械性能，有效降低了甚輸過程中被損壞的幾率，更是延長了膜在實際工藝中的使用壽命。用東莞中野精科儀器有限公司生產(chǎn)的全自動耐破度儀（HTS-NPY51耐破度指標。測試之前，將待測膜裁成長×寬為 10cm×10cm 的膜片，按動儀器啟動按鈕，直至膜破裂后記錄顯示屏上的壓強值。圖 3。


本文編號：3104431