聚偏氟乙烯（PVDF）因具有良好的物理化學(xué)性能，在室溫下耐磨，耐酸堿，耐氯化，抗氧化而成為比較理想的膜材料。PVDF膜被廣泛應(yīng)用于海水淡化、水體凈化、廢水處理和膜生物反應(yīng)器等領(lǐng)域。但是在處理廢水時，PVDF膜容易被污染由于其具有強(qiáng)疏水性，這導(dǎo)致PVDF膜通量的急劇下降，膜清洗次數(shù)頻繁，膜使用壽命縮短從而限制了PVDF膜的廣泛使用。因此對PVDF膜進(jìn)行改性制備出親水性強(qiáng)的PVDF膜來減少清洗次數(shù)、延長膜的使用壽命具有十分重要的意義。 本文結(jié)合TiO2粒子的光催化性能和SO42-/ZrO2粒子的固體超強(qiáng)酸性，制備出有序介孔ZrO2/void/TiO2固體超強(qiáng)酸（ZVT）核殼粒子，將粒子均勻分散在PVDF中對其進(jìn)行改性。含油廢水處理過程中一些小分子有機(jī)物吸附在PVDF膜孔內(nèi)壁與ZVT粒子接觸，通過介孔通道到達(dá)TiO2光催化活性中心，在紫外燈照射下有機(jī)物分子被降解為CO2和H2O，減輕了有機(jī)物對膜造成的污染；SO42-/ZrO2粒子產(chǎn)生的強(qiáng)質(zhì)子酸中心在PVDF膜表面形成低pH值的酸環(huán)境，起降解部分無機(jī)氧化物粒子的作用，減輕了無機(jī)氧化物對PVDF膜造成的污染。SO42-/ZrO2粒子產(chǎn)生強(qiáng)質(zhì)子酸...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
    1.2 膜分離技術(shù)
        1.2.1 膜分離技術(shù)簡介
        1.2.2 膜污染
        1.2.3 膜材料
    1.3 PVDF 膜材料的改性
        1.3.1 有機(jī)-無機(jī)共混改性
        1.3.2 無機(jī)氧化物改性的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 核殼型納米復(fù)合材料
    1.5 改性無機(jī)粒子
        1.5.1 TiO₂光催化粒子
        1.5.2 SO4
2-/ZrO₂固體超強(qiáng)酸
    1.6 本論文選題的目的和意義及主要工作
        1.6.1 本論文研究目的和意義
        1.6.2 本論文的研究內(nèi)容
        1.6.3 本論文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 有序介孔 ZrO₂/void/TiO₂固體超強(qiáng)酸的制備與表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.3 有序介孔 ZrO₂/void/TiO₂固體超強(qiáng)酸納米粒子(ZVT)的制備
        2.1.4 粒子的表征和性能測試
    2.2 實(shí)驗(yàn)條件對樣品的影響
        2.2.1 Ti/Si 比對粒子生長的影響
        2.2.2 Ti/Zr 比對粒子生長的影響
        2.2.3 硫酸化浸漬時間對 ZVT 粒子酸度的影響
        2.2.4 硫酸化煅燒溫度對 ZVT 粒子酸度的影響
    2.3 表征及測試分析
        2.3.1 ZrO₂@SiO₂@TiO₂樣品的 SEM 測試
        2.3.2 ZVT 樣品的 TEM 測試
        2.3.3 FT-IR 測試
    2.4 本章小結(jié)
第三章 有序介孔 ZrO₂/void/TiO₂固體超強(qiáng)酸/PVDF 復(fù)合膜的制備及表征
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.3 ZVT/PVDF 復(fù)合膜的制備
        3.1.4 ZVT/PVDF 復(fù)合膜的表征及測試
    3.2 復(fù)合膜的表征分析
        3.2.1 復(fù)合膜的形態(tài)表征
        3.2.2 復(fù)合膜的親水性分析
        3.2.3 復(fù)合膜的孔隙率分析
        3.2.4 復(fù)合膜的力學(xué)性能分析
        3.2.5 復(fù)合膜的抗壓實(shí)性能分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 ZVT/PVDF 復(fù)合膜處理含油廢水的研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.1.3 含油廢水的配制
        4.1.4 含油廢水膜通量測試
        4.1.5 含油量的測定
        4.1.6 固體懸浮物的測定
        4.1.7 光催化性能測試
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.2.1 料液溫度對 ZVT/PVDF 復(fù)合膜分離含油廢水效果的影響
        4.2.2 操作壓力對 ZVT/PVDF 復(fù)合膜分離含油廢水效果的影響
        4.2.3 料液濃度對 ZVT/PVDF 復(fù)合膜分離含油廢水效果的影響
        4.2.4 添加材料對 PVDF 膜分離含油廢水效果的影響
        4.2.5 ZVT/PVDF-15 復(fù)合膜光催化降解
        4.2.6 ZVT/PVDF-15 復(fù)合膜處理油田含油廢水的效果
    4.3 膜的清洗
        4.3.1 物理清洗
        4.3.2 化學(xué)清洗
        4.3.3 不同化學(xué)清洗時間的清洗效果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 ZVT/PVDF 復(fù)合膜耐污染性能的研究
    5.1 膜污染機(jī)理
        5.1.1 濃差極化
        5.1.2 膜孔堵塞
    5.2 ZVT/PVDF 復(fù)合膜的除污機(jī)理
        5.2.1 光催化除污
        5.2.2 固體超強(qiáng)酸除污
    5.3 SO4
2-/ZrO₂與 PVDF 膜之間的作用機(jī)制
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
附錄
致謝



本文編號：3813560

suoshi