隨著經(jīng)濟的發(fā)展,污水中的有毒有害物質的含量和種類不斷增多,對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響。離子型稀土礦在開采過程中會產(chǎn)生大量的浸礦廢液,其中含有低濃度的稀土離子和重金屬離子,直接排放對環(huán)境造成嚴重污染,并導致資源的浪費。與常規(guī)處理方法相比,納濾膜技術因自身的滲透選擇特性,在富集回收稀土離子的過程中具有天然優(yōu)勢。但高分子納濾膜存在通量較小、易受污染等弊端;為其更好的應用在離子型稀土回收領域,本研究對納濾膜進行改性。添加碳量子點（CQDs）增強納濾膜性能,以期達到減少污染回收資源的目的。主要研究如下:（1）超濾基膜的制備。采用相轉化法制備超濾基膜,通過調整藥劑配比,確定了鑄膜液成分比例為17 wt%聚砜（PSF）、5 wt%聚乙烯吡絡烷酮（PVP）、4wt%聚乙二醇（PEG）。在60℃下450 r/min攪拌12小時,通過相轉化法制備超濾基膜。在0.1 MPa運行條件下,超濾基膜的純水通量為262.91 L/（m²·h）,過濾BSA溶液的通量和截留率分別為58.37 L/（m²·h）和98.39%。（2）碳量子點（CQDs）改性納濾膜的制備。以CQDs為... 

【文章來源】：江西理工大學江西省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

CQDs的制備簡圖[94]

第一章緒論11這些材料之所以能夠用來制備CQDs是因為它由大量的羧基、羥基和羰基組成；因此具有相似化學性質的物質就能夠作為制備材料。許多研究者嘗試著從高碳含量的植物廢料、水果纖維、茶粉廢料、食油工業(yè)廢料中獲取制備材料，既可以降低制備成本又能實現(xiàn)廢物零排放，具有良好的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益[92]。CQDs在食品工業(yè)中的應用需要滿足更高的安全性，因此適合使用天然無害的材料制備CQDs。在生活中糧食的浪費往往是不可忽視問題，食物垃圾含碳量高且不含病原體和替他有害物質，因此可以使用食物殘渣作為CQDs制備的前體碳源，用來檢測食品中的添加劑和重金屬離子是否超標。Zhao等[93]將干燥的玉米皮和無水乙醇在100℃下加熱24h，所制備的CQDs在406nm紫外光照射下在678nm和470nm處出現(xiàn)了兩個很強的PL峰，隨著汞離子濃度的增加678nm處峰強逐漸變?nèi)酰蚴枪x子與CQDs結構中的卟啉相互作用影響了此處的峰圖1.2CQDs的制備簡圖[94]圖1.3CQDs熒光特性圖[95]強；470nm處峰強無明顯變化，在添加其他無毒害作用的金屬離子時兩者變化均較小，因此CQDs可以用來檢測食品中的汞含量。Sun等[96]研究了CQDs在光能收集和生物成像中的應用，使用檸檬和洋蔥作為反應前體制備CQDs，量子產(chǎn)率為11.2%，研究表明，由于激發(fā)波長的能量較低，使得材料光分解速度降低，提高了光收集裝置的效率和使用壽命，同樣也可以用在生物成像方面。Qiang等[97]將低劑量的CQDs摻入異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）中制備納米復合薄膜，研究表明，CQDs使該材料具有了優(yōu)異的機械性能和熱穩(wěn)定性，同時觀察到膜具有良好的透明性和發(fā)光性。Wang等[98]利用甘氨酸和尿素通過加熱的方法制備了一種新型的CQDs，用作檢測多巴胺的熒光探針，

第二章超濾基膜的制備和碳量子點的表征16表2.2實驗設備表設備名稱型號廠家電子分析天平BT25S北京賽多利斯恒溫磁力攪拌器SH23-2上海梅穎浦儀器紫外分光光度計756PC上海光譜儀器有限公司超聲波清洗器KQ5200E昆山市超聲儀器有限公司膜性能評價儀——實驗室自制超濾基膜性能評價儀如圖2.1所示圖2.1膜性能評價儀簡圖圖2.1為測試超濾基膜通量和截留性能的評價儀簡圖，原液經(jīng)過調節(jié)閥和壓力泵浸入評價儀，通過調節(jié)閥調節(jié)壓力表的壓力，同時開始測定滲透液的通量和溶質的截留率。2.2.2實驗方法（1）超濾基膜的制備分別稱取17g聚砜（PSF）、5gPVP、4gPEG放入錐形瓶中，然后加入74gDMAC溶劑；配成PSF、PVP、PEG質量分數(shù)分別為17%、5%、4%的鑄膜液。將錐形瓶瓶口密閉并放到恒溫磁力攪拌器上。磁力攪拌器的溫度、轉速、時間分別設置為60℃、450r/min、12h。經(jīng)徹底攪拌的鑄膜液呈微黃的均勻膠狀溶液，將錐形瓶超聲處理45min，使溶液分散均勻，氣泡上福將超聲后的錐形瓶重新放置于磁力攪拌器上靜止脫泡，轉速為零，溫度設置為25℃。將裁剪好的無紡布平整的鋪展在潔凈的鏡子表面，用夾子夾住邊緣與鏡邊對齊。沿著夾子邊緣緩慢的傾倒適量的鑄膜液，用定制的不銹鋼刮膜棒迅速將鑄膜

【參考文獻】：
期刊論文
[1]河口島嶼農(nóng)村地區(qū)原位與分散生活污水處理模式的環(huán)境與經(jīng)濟對比分析[J]. 關睿,黃源生,何義亮.  環(huán)境科學學報. 2020(05)
[2]溴化聚苯醚超濾膜的表面親水改性[J]. 胡虹,董君,林小城.  膜科學與技術. 2020(02)
[3]GO/Al2O3復合納濾膜的制備及其穩(wěn)定性能研究[J]. 汪菊,牛淑鋒,費瑩,漆虹.  化工學報. 2020(06)
[4]三維電極電催化氧化技術處理工業(yè)廢水研究進展[J]. 滕洪輝,高澤,韓丹丹,李天育,高彬,楊雯晴.  水處理技術. 2020(04)
[5]聚砜中空纖維超濾膜制備及性能[J]. 陳俊波,符秀娟.  工程塑料應用. 2020(03)
[6]聚醚砜基膜熱穩(wěn)定性對復合納濾膜性能的影響[J]. 項軍,劉天宇,謝宗麗,唐娜,程鵬高,華欣欣.  膜科學與技術. 2020(02)
[7]共價層層自組裝納濾膜的制備及性能研究[J]. 張金苗,賈瑞,李樹軒,蘇保衛(wèi).  膜科學與技術. 2020(01)
[8]磺化疏松納濾膜對高鹽度印染廢水分離性能研究[J]. 周衛(wèi)東,李世琪,周克梅,王連軍.  水處理技術. 2019(12)
[9]碳納米管/聚醚砜復合納濾膜的制備及性能研究[J]. 陳可佳,史寶利.  現(xiàn)代化工. 2020(01)
[10]以倍半硅氧烷為前驅體的管式有機-無機雜化SiO2納濾膜的制備[J]. 吳曉嫻,劉浩月,漆虹.  南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2020(01)

碩士論文
[1]改性碳納米管磁性吸附材料的制備及對鑭離子的吸附研究[D]. 趙冰心.江西理工大學 2019
[2]碳納米管改性聚砜復合納濾膜的制備及其在水處理中的應用[D]. 梁娟.江西理工大學 2016



本文編號：3453935