聚合物基纖維材料制備及其處理含油/染料廢水性能研究
發(fā)布時間:2024-02-28 22:23
為實現(xiàn)對油污染的有效治理,本研究采用溶液聚合法合成丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸羥乙酯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸羥乙酯共聚物,共混靜電紡絲制備可用于分離不同油水混合物的微結構可調(diào)纖維膜材料,并研究其對不同油水混合物的分離能力;研究結果表明,以3:7體積比共混上述共聚物溶液后紡制的纖維膜對柴油/水、葵花籽油/水混合物的分離效果顯著;重復使用時,其對兩種油水混合物的分離時間分別低于1′30″與6′30″;將四氫呋喃引入上述共混溶液繼續(xù)調(diào)節(jié)纖維膜的微結構,所得纖維膜可快速從水中分離高粘稠度乳化油。為處理染料污染水體,本研究將不同分子量聚丙烯腈(PAN)進行均質(zhì)共混,以解決高分子量PAN中空纖維膜的收縮問題,改善低分子量PAN膜的應用性能,調(diào)節(jié)孔隙率、孔徑分布以及親水性,隨后以其為基質(zhì)支撐原位生成的鐵/錳氧化物,在H2O2存在下,利用中空纖維膜從水溶液中去除相關染料;結果表明,亞甲基藍(MB)水溶液通量可達83.7 L/m2·h,遠高于高分子量PAN紡制中空纖維膜的29.1 L/m2·h;MB去除率可達97...
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 水污染現(xiàn)狀
1.2 膜技術概況
1.2.1 膜技術及應用
1.2.2 膜污染
1.3 高級氧化法在廢水處理中的應用
1.4 油污染廢水分離材料研究情況
1.4.1 油污染廢水分離材料現(xiàn)狀
1.4.2 聚(甲基)丙烯酸酯膜材料在油水分離領域的應用
1.5 染料廢水凈化材料研究情況
1.5.1 染料廢水凈化材料現(xiàn)狀
1.5.2 聚丙烯腈膜材料在染料廢水處理領域的應用
1.6 課題研究目的及主要內(nèi)容
1.6.1 課題的研究目的及意義
1.6.2 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 油水分離用聚(甲基)丙烯酸酯纖維膜制備及其結構與性能研究
2.1 實驗部分
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗設備
2.1.3 聚合物合成
2.1.4 纖維膜的制備
2.2 測試與表征
2.2.1 形貌觀察
2.2.2 接觸角測試
2.2.3 油水分離測試
2.2.4 纖維膜孔隙率及纖維直徑分布測試
2.3 結果與討論
2.3.1 共聚物溶液體積比對纖維膜形貌的影響
2.3.2 添加劑用量對纖維膜形貌的影響
2.3.3 共混纖維膜油水分離性能
2.3.4 共混纖維膜重復使用性能
2.4 本章小結
第三章 均質(zhì)共混聚丙烯腈中空纖維膜制備及其結構與性能研究
3.1 實驗內(nèi)容
3.1.1 試劑及原料
3.1.2 實驗儀器
3.1.3 聚丙烯腈共混中空纖維膜的制備
3.1.4 聚丙烯腈共混中空纖維膜改性
3.2 測試與表征
3.2.1 分子量及分布測試
3.2.2 溶液粘度測試
3.2.3 收縮率測試
3.2.4 孔隙率測試
3.2.5 孔徑分布測試
3.2.6 水接觸角測試
3.2.7 通量及染料脫色率
3.2.8 表面形貌觀察
3.2.9 XPS測試
3.2.10 FTIR測試
3.2.11 EDS測試
3.3 結果與討論
3.3.1 PAN質(zhì)量比對中空纖維膜收縮率的影響
3.3.2 PAN質(zhì)量比對中空纖維膜物理性能的影響
3.3.3 PAN均質(zhì)共混中空纖維膜表面形貌
3.3.4 PAN均質(zhì)共混中空纖維膜表面化學基團
3.3.5 PAN均質(zhì)共混中空纖維膜表面元素
3.3.6 PAN均質(zhì)共混中空纖維膜去除染料性能
3.4 本章小結
第四章 氧化石墨烯摻雜聚丙烯腈中空纖維膜制備及其結構與性能研究
4.1 實驗材料及設備
4.1.1 試劑及原料
4.1.2 實驗儀器
4.1.3 氧化石墨烯摻雜聚丙烯腈中空纖維膜制備及改性
4.2 測試與表征
4.2.1 分子量及分布測試
4.2.2 孔徑分布測試
4.2.3 孔隙率測試
4.2.4 水接觸角測試
4.2.5 染料去除效率及通量測試
4.2.6 應力應變測試
4.2.7 氧化物負載率測試
4.2.8 TOC測試
4.2.9 形貌觀察
4.2.10 XPS測試
4.3 結果與分析
4.3.1 初生中空纖維膜形貌
4.3.2 初生中空纖維膜孔徑和孔隙率
4.3.3 初生中空纖維膜力學性能
4.3.4 水解中空纖維膜元素變化
4.3.5 水解中空纖維膜形貌特征
4.3.6 改性中空纖維膜形貌特征
4.3.7 改性中空纖維膜表面元素變化
4.3.8 改性中空纖維膜物理性能
4.3.9 改性中空纖維膜處理含MB水體性能
4.4 本章小結
第五章 全文總結
參考文獻
發(fā)表論文及參加科研情況
致謝
本文編號:3914067
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 水污染現(xiàn)狀
1.2 膜技術概況
1.2.1 膜技術及應用
1.2.2 膜污染
1.3 高級氧化法在廢水處理中的應用
1.4 油污染廢水分離材料研究情況
1.4.1 油污染廢水分離材料現(xiàn)狀
1.4.2 聚(甲基)丙烯酸酯膜材料在油水分離領域的應用
1.5 染料廢水凈化材料研究情況
1.5.1 染料廢水凈化材料現(xiàn)狀
1.5.2 聚丙烯腈膜材料在染料廢水處理領域的應用
1.6 課題研究目的及主要內(nèi)容
1.6.1 課題的研究目的及意義
1.6.2 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 油水分離用聚(甲基)丙烯酸酯纖維膜制備及其結構與性能研究
2.1 實驗部分
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗設備
2.1.3 聚合物合成
2.1.4 纖維膜的制備
2.2 測試與表征
2.2.1 形貌觀察
2.2.2 接觸角測試
2.2.3 油水分離測試
2.2.4 纖維膜孔隙率及纖維直徑分布測試
2.3 結果與討論
2.3.1 共聚物溶液體積比對纖維膜形貌的影響
2.3.2 添加劑用量對纖維膜形貌的影響
2.3.3 共混纖維膜油水分離性能
2.3.4 共混纖維膜重復使用性能
2.4 本章小結
第三章 均質(zhì)共混聚丙烯腈中空纖維膜制備及其結構與性能研究
3.1 實驗內(nèi)容
3.1.1 試劑及原料
3.1.2 實驗儀器
3.1.3 聚丙烯腈共混中空纖維膜的制備
3.1.4 聚丙烯腈共混中空纖維膜改性
3.2 測試與表征
3.2.1 分子量及分布測試
3.2.2 溶液粘度測試
3.2.3 收縮率測試
3.2.4 孔隙率測試
3.2.5 孔徑分布測試
3.2.6 水接觸角測試
3.2.7 通量及染料脫色率
3.2.8 表面形貌觀察
3.2.9 XPS測試
3.2.10 FTIR測試
3.2.11 EDS測試
3.3 結果與討論
3.3.1 PAN質(zhì)量比對中空纖維膜收縮率的影響
3.3.2 PAN質(zhì)量比對中空纖維膜物理性能的影響
3.3.3 PAN均質(zhì)共混中空纖維膜表面形貌
3.3.4 PAN均質(zhì)共混中空纖維膜表面化學基團
3.3.5 PAN均質(zhì)共混中空纖維膜表面元素
3.3.6 PAN均質(zhì)共混中空纖維膜去除染料性能
3.4 本章小結
第四章 氧化石墨烯摻雜聚丙烯腈中空纖維膜制備及其結構與性能研究
4.1 實驗材料及設備
4.1.1 試劑及原料
4.1.2 實驗儀器
4.1.3 氧化石墨烯摻雜聚丙烯腈中空纖維膜制備及改性
4.2 測試與表征
4.2.1 分子量及分布測試
4.2.2 孔徑分布測試
4.2.3 孔隙率測試
4.2.4 水接觸角測試
4.2.5 染料去除效率及通量測試
4.2.6 應力應變測試
4.2.7 氧化物負載率測試
4.2.8 TOC測試
4.2.9 形貌觀察
4.2.10 XPS測試
4.3 結果與分析
4.3.1 初生中空纖維膜形貌
4.3.2 初生中空纖維膜孔徑和孔隙率
4.3.3 初生中空纖維膜力學性能
4.3.4 水解中空纖維膜元素變化
4.3.5 水解中空纖維膜形貌特征
4.3.6 改性中空纖維膜形貌特征
4.3.7 改性中空纖維膜表面元素變化
4.3.8 改性中空纖維膜物理性能
4.3.9 改性中空纖維膜處理含MB水體性能
4.4 本章小結
第五章 全文總結
參考文獻
發(fā)表論文及參加科研情況
致謝
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