電鍍行業(yè)被列為全球三大污染工業(yè)之一,如何有效處理加工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的電鍍廢水已成為水污染防治領(lǐng)域的重要課題,受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。本課題以電鍍鎳漂洗廢水為出發(fā)點(diǎn),研發(fā)了一種新型聚醚砜螯合膜繼而研究其對(duì)重金屬?gòu)U水中鎳離子的吸附去除效能。本課題以聚醚砜（PES）粉末作為基體,采用低溫等離子輻照（LTPI）、化學(xué)接枝和相轉(zhuǎn)化法相結(jié)合,將氮川三乙酸（NTA）、四乙烯五胺（TEPA）作為改性試劑,制備功能聚醚砜螯合膜（NTA-TEPA-PES）,采用FTIR、XPS、EDS等技術(shù)表征了NTA-TEPA-PES螯合膜的形貌、官能基團(tuán)及化學(xué)組成,研究了 NTA-TEPA-PES螯合膜對(duì)Ni2+的靜態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)吸附性能,應(yīng)用密度泛函理論（DFT）對(duì)NTA-TEPA-PES螯合膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鎳離子吸附可行性以及其吸附Ni2+的過(guò)渡態(tài)過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算,進(jìn)而從分子水平剖析NTA-TEPA-PES螯合膜對(duì)Ni2+的吸附機(jī)理。研究結(jié)果表明,NTA-TEPA-PES螯合膜的最佳制備條件為:PES粉末6 g,LTPI=2 min,NTA與TEPA質(zhì)量比為1:2,其反應(yīng)溫度為130℃。制備的NTA-TEPA-P... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 電鍍廢水的來(lái)源與危害
    1.2 電鍍鎳漂洗廢水的處理技術(shù)及國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 化學(xué)法
        1.2.2 生物法
        1.2.3 物化法
    1.3 膜分離技術(shù)的應(yīng)用
        1.3.1 反滲透膜技術(shù)
        1.3.2 納濾膜技術(shù)
        1.3.3 電滲析技術(shù)
        1.3.4 微超濾膜技術(shù)
    1.4 選題背景及意義
    1.5 課題主要內(nèi)容、技術(shù)路線及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 NTA-TEPA-PES螯合膜制備與表征
    2.1 主要試劑與設(shè)備的
        2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 主要儀器設(shè)備
    2.2 NTA-TEPA-PES螯合膜制備
        2.2.1 NTA-TEPA-PES螯合膜的制備過(guò)程
        2.2.2 NTA-TEPA-PES膜制備工藝優(yōu)化
    2.3 膜表征分析及性能測(cè)試
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)表征
        2.3.2 X射線能譜分析(EDS)表征
        2.3.3 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)表征
        2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)表征
        2.3.5 親水性能測(cè)試
        2.3.6 孔隙率測(cè)定
        2.3.7 零電荷點(diǎn)的測(cè)定
        2.3.8 膜滲透性能與抗污染性能測(cè)試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 SEM表征
        2.4.2 EDS表征
        2.4.3 FTIR表征
        2.4.4 XPS表征
        2.4.5 膜親水性能分析
        2.4.6 膜孔隙率
        2.4.7 零電荷點(diǎn)的測(cè)定
        2.4.8 膜滲透性能與抗污染性能測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
第3章 NTA-TEPA-PES螯合膜對(duì)水體中重金屬Ni~(2+)的靜態(tài)吸附研究
    3.1 前言
    3.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑與方法
        3.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 pH值對(duì)NTA-TEPA-PES膜吸附Ni~(2+)的影響
        3.3.2 吸附時(shí)間對(duì)NTA-TEPA-PES膜吸附Ni~(2+)的影響及動(dòng)力學(xué)模型
        3.3.3 Ni~(2+)初始濃度對(duì)NTA-TEPA-PES膜吸附Ni~(2+)的影響及吸附等溫模型
        3.3.4 溫度對(duì)NTA-TEPA-PES膜吸附的Ni~(2+)影響及吸附熱力學(xué)模型
        3.3.5 共存物質(zhì)對(duì)NTA-TEPA-PES膜吸附Ni~(2+)的影響
        3.3.6 NTA-TEPA-PES膜的穩(wěn)定性和吸附再生性能
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 pH值的影響
        3.4.2 Ni~(2+)吸附時(shí)間的影響及吸附動(dòng)力學(xué)模型分析
        3.4.3 Ni~(2+)初始濃度的影響及等溫吸附模型分析
        3.4.4 溫度的影響及吸附熱力學(xué)解析
        3.4.5 共存物質(zhì)的影響
        3.4.6 NTA-TEPA-PES膜的穩(wěn)定性和吸附再生性能
    3.5 本章小結(jié)
第4章 NTA-TEPA-PES螯合膜對(duì)重金屬Ni~(2+)的動(dòng)態(tài)吸附及抗污染性能研究
    4.1 前言
    4.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑與方法
        4.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 膜堆厚度對(duì)NTA-TEPA-PES膜動(dòng)態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.3.2 進(jìn)水流速對(duì)NTA-TEPA-PES膜動(dòng)態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.3.3 Ni~(2+)初始濃度對(duì)NTA-TEPA-PES膜動(dòng)態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.3.4 共存物質(zhì)對(duì)NTA-TEPA-PES膜動(dòng)態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.3.5 動(dòng)態(tài)吸附模擬
        4.3.6 模擬電鍍廢水的配制
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 膜堆厚度對(duì)NTA-TEPA-PES膜動(dòng)態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.4.2 進(jìn)水流速對(duì)NTA-TEPA-PES膜動(dòng)態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.4.3 Ni~(2+)初始濃度對(duì)NTA-TEPA-PES膜動(dòng)態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.4.4 共存物質(zhì)對(duì)NTA-TEPA-PES膜動(dòng)態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.4.5 吸附擴(kuò)散偏微分方程(PDE)的解析
        4.4.6 處理模擬電鍍廢水的分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 NTA-TEPA-PES螯合膜制備與鎳離子的吸附理論計(jì)算研究
    5.1 密度泛函理論
        5.1.1 前線軌道理論
        5.1.2 過(guò)渡態(tài)理論
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 NTA-TEPA-PES螯合膜的制備機(jī)理
        5.2.2 NTA-TEPA-PES螯合膜與金屬鎳離子之間反應(yīng)活性位點(diǎn)的確定
        5.2.3 NTA-TEPA-PES螯合膜吸附鎳的過(guò)渡態(tài)計(jì)算
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電滲析在不銹鋼酸洗廢水中回收鎳的應(yīng)用[J]. 韓小巍.  環(huán)境與發(fā)展. 2019(09)
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[3]電化學(xué)法處理含重金屬電鍍廢水研究[J]. 曾毅夫,劉君,邱敬賢,黃獻(xiàn).  再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2018(06)
[4]含鉻電鍍廢水處理工藝研究進(jìn)展[J]. 王浩杰,高康寧,崔芙魁.  資源節(jié)約與環(huán)保. 2018(05)
[5]電鍍工藝環(huán)境影響評(píng)價(jià)污染防治對(duì)策[J]. 楊欣.  江西化工. 2018(02)
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[10]反滲透技術(shù)處理電鍍廢水工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行[J]. 趙錦輝,劉益浩,徐仁芳,邵海峰,錢建,何君.  科技展望. 2015(07)

碩士論文
[1]電鍍含鎳廢水的處理[D]. 聶穎.大連理工大學(xué) 2018
[2]電鍍廢水中銅、鎳的回收技術(shù)研究[D]. 肖靜晶.中南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3170195