本文關(guān)鍵詞：擴(kuò)散滲析陰離子交換膜的制備及性能研究　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,隨著金屬加工、采礦工程、電鍍等化工行業(yè)飛速發(fā)展,其生產(chǎn)過程中不可避免地排放大量含酸廢液,不僅浪費(fèi)資源更加破壞環(huán)境。基于此,如何分離回收含酸廢液等問題急待解決。擴(kuò)散滲析技術(shù)是在滲透壓的驅(qū)動(dòng)下,離子選擇性地透過膜而達(dá)到分離回收的目的,由于該過程具有低能耗、操作簡便、高效環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而引起研究者的關(guān)注。點(diǎn)擊化學(xué)(Click Chemistry)法因具備反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)速度快、產(chǎn)物立體選擇性強(qiáng)等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于糖類化合物、生物大分子、藥物先導(dǎo)化合物的合成領(lǐng)域。本文通過點(diǎn)擊化學(xué)法合成三類均質(zhì)型陰離子交換膜并將其應(yīng)用于擴(kuò)散滲析中,研究了聚合物的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。選用聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段熱塑性彈性體(SBS)為高分子基質(zhì),以炔丙基三甲胺鹽(PTMA)為堿性功能基團(tuán),通過點(diǎn)擊化學(xué)法合成聚合物SBS-TMA-X,然后,采用澆鑄成膜法制得厚度統(tǒng)一的均質(zhì)型陰離子交換膜。此外,以1,2-乙二硫醇(EDT)為化學(xué)交聯(lián)劑,對SBS-TMA-0.20進(jìn)行不同程度的交聯(lián)改性后制膜TSBS-Y;最后,以丙炔酸(PA)為親水性輔助基團(tuán)原料,通過一鍋點(diǎn)擊化學(xué)法得到改性膜TSBS-COOH-Z。借助核磁共振波譜儀(1H-NMR)、熱重分析儀(TGA)對離子膜SBS-TMA-0.09的化學(xué)結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性能進(jìn)行表征;采用掃描電子顯微鏡(SEM)、動(dòng)態(tài)機(jī)械分析儀(DMA)、精密天平儀(EB)、自制擴(kuò)散滲析儀(DDA)和自動(dòng)電位滴定儀(PTA)對三類膜的形貌、機(jī)械強(qiáng)度、酸性穩(wěn)定性和擴(kuò)散滲析性能進(jìn)行研究;通過有機(jī)元素分析儀(OEA)對膜TSBS-Y的交聯(lián)度進(jìn)行定量研究。通過變溫水浴儀(VT-W)研究了三類膜的擴(kuò)散滲析性能與溫度間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:三類陰離子交換膜均具有良好的形貌,改性劑的引入并未明顯改變膜的形態(tài);膜的初始分解溫度約為200℃,主鏈的熱降解溫度約為490℃;膜在熱酸液中連續(xù)浸泡7天后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍維持在97%且擴(kuò)散滲析性能與浸泡時(shí)間無顯著關(guān)聯(lián);交聯(lián)膜TSBS-Y的機(jī)械強(qiáng)度明顯優(yōu)于SBS-TMA-X和TSBS-COOH-Z,膜TSBS-0.3的抗拉強(qiáng)度(Ts)可達(dá)到42.2 MPa;含有氫鍵結(jié)構(gòu)的膜TSBS-COOH-0.10的綜合擴(kuò)散滲析性能達(dá)最佳,它的擴(kuò)散系數(shù)U_H~+值為3.43×10~（-2） m/h,分離系數(shù)S值為28.3,核心性能遠(yuǎn)優(yōu)于商業(yè)膜DF-120;對所有樣本而言,U值隨溫度的升高而增大,S值在高溫下呈下降的趨勢,膜TSBS-COOH-0.10的S值突降點(diǎn)所對應(yīng)的溫度最低。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ425.236

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1326722