学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水中汞净化用超滤膜的制备及应用研究

作　者: 祝加琛
导　师: 王立国
学　校: 济南大学
专　业: 化学工程
关键词: 聚偏氟乙烯超滤膜共混改性吸附 Hg2+
分类号: TQ320.721
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

聚偏氟乙烯热和化学稳定性高并易溶解于常见的有机溶剂，多孔聚偏氟乙烯膜能够通过简单的浸渍沉淀过程通过相转化法制备出来。聚偏氟乙烯膜很适合用来进行废水处理和应用在生物医学和生物分离领域。此外人们也可以对聚偏氟乙烯进行更深层的化学改性，使其获得一些特殊的功能。本论文首先研究传统聚偏氟乙烯超滤膜的制备，并确定最佳制膜工艺，随后采用共混改性的方法，将具有吸附汞离子能力的染色剂共混到聚偏氟乙烯超滤膜，制备出具有吸附汞离子能力的聚偏氟乙烯超滤膜，并确定最佳制膜工艺，使其去除水中的汞离子。本论文首先研究传统聚偏氟乙烯超滤膜的制备，其最佳参数确定为：聚偏氟乙烯15g，溶剂DMAc为77.38mL，添加剂PEG400为9.78mL，吐温80为0.94mL，凝固浴温度30℃，80℃搅拌溶解2小时，预挥发时间为10秒。所制备的聚偏氟乙烯超滤膜，其纯水通量为294L/m~2·h，卵清蛋白截留率为90.6%，接触角为82.25°。本论文其次研究了2-巯基苯并噻唑共混改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备，其最佳制膜工艺参数确定为：2-巯基苯并噻唑的质量为0.4g，共混时间4小时，共混温度为80℃。根据最佳制膜工艺制备的2-巯基苯并噻唑共混改性聚偏氟乙烯超滤膜，其纯水通量为186L/m~2·h，截留率为77.33%，接触角为80.15°，说明改性超滤膜的亲水性得到一定的改善，截留率有所下降。汞离子吸附性能测试实验中，在pH为7左右，温度25℃的条件下，吸附在4小时后就达到平衡，最大吸附量为0.283mg/cm~2，吸附脱附分别进行两次后，吸附量仍然可以达到93.3%，水通量为134L/m~2·h可以达到最初的72.0%，显示制得的超滤膜具有良好的汞离子吸附性能。本论文还研究了2-巯基苯并咪唑共混改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备，其最佳制膜工艺参数为：2-巯基苯并咪唑的质量为0.4g；共混时间4小时；共混温度为70℃。根据最佳制膜工艺制备的2-巯基苯并咪唑共混改性聚偏氟乙烯超滤膜，其纯水通量为318L/m~2·h，截留率为79.46%，接触角为80.15°，说明改性超滤膜的亲水性得到一定的改善，截留率有所下降。汞离子吸附能力测试实验中，在pH为7左右，温度25℃的条件下，吸附在6小时后就达到平衡，最大吸附量为0.358mg/cm~2，吸附脱附分别进行两次后，吸附量仍然可以达到95.3%，水通量为234L/m~2·h可以达到最初的73.6%，显示制得的超滤膜具有良好的汞离子吸附性能。本论文最后研究了二硫化二苯并噻唑共混改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备，其最佳制膜工艺参数为：二硫化二苯并噻唑的质量为0.4g，共混时间6小时，共混温度为70℃。根据最佳制膜工艺制备的二硫化二苯并噻唑共混改性聚偏氟乙烯超滤膜，其纯水通量为312L/m~2·h，截留率为83.46%，接触角为72.35°，说明改性超滤膜的亲水性得到一定的改善截留率有所下降。汞离子吸附能力测试实验中，在pH为7左右，温度25℃的条件下，吸附在6小时后就达到平衡，最大吸附量为0.331mg/cm~2，吸附脱附分别进行两次后，吸附量仍然可以达到90.9%，水通量为270L/m~2·h可以达到最初的86.5%，显示制得的超滤膜具有良好的汞离子吸附性能。本论文首次将去除汞离子的染色剂共混到聚偏氟乙烯超滤膜中，成功制备了具有汞离子吸附能力的聚偏氟乙烯超滤膜，并确定了最佳制膜工艺，提供了去除水中汞离子的新方法。

全文目录

摘要  8-10
Abstract  10-12
第一章绪论  12-28
  1.1 水资源现状  12
  1.2 含汞离子废水概况  12-13
  1.3 含汞离子废水处理的研究以及应用现状  13-15
    1.3.1 化学沉淀法  13-14
    1.3.2 微电解法  14
    1.3.3 吸附法  14-15
  1.4 膜分离技术  15-20
    1.4.1 膜的定义及分类  15-18
    1.4.2 膜技术发展概述  18-20
    1.4.3 膜分离技术原理  20
    1.4.4 膜的相转化制备方法  20
  1.5 汞离子吸附材料的研究进展  20-23
    1.5.1 天然吸附材料  20-22
    1.5.2 合成吸附材料  22
    1.5.3 汞离子吸附材料的发展方向  22-23
  1.6 聚偏氟乙烯膜的研究进展  23-26
    1.6.1 聚偏氟乙烯的结构和特性  23-24
    1.6.2 聚偏氟乙烯膜的制备方法  24
    1.6.3 聚偏氟乙烯膜的改性  24-26
  1.7 本课题研究的目的、意义和研究内容  26-28
    1.7.1 本课题研究的目的和意义  26
    1.7.2 本课题研究内容  26-28
第二章传统聚偏氟乙烯超滤膜的制备  28-40
  2.1 实验部分  28-32
    2.1.1 实验材料  28-29
    2.1.2 实验仪器  29
    2.1.3 膜的制备方法  29
    2.1.4 膜的结构与性能表征  29-32
  2.2 实验结果与讨论  32-36
    2.2.1 聚偏氟乙烯含量的影响  32-33
    2.2.2 凝固浴温度的影响  33-34
    2.2.3 添加剂用量的影响  34-35
    2.2.4 预挥发时间的影响  35-36
  2.3 制膜工艺的确定及所制膜的结构与性能表征  36-39
    2.3.1 制膜工艺的确定及超滤膜制备  36
    2.3.2 膜的结构与性能表征  36-39
  2.4 本章小结  39-40
第三章 2-巯基苯并噻唑共混改性聚偏氟乙烯超滤膜的研究  40-52
  3.1 2-巯基苯并噻唑简介  40
  3.2 实验部分  40-43
    3.2.1 实验材料  40-41
    3.2.2 实验仪器  41
    3.2.3 改性膜的制备方法  41-42
    3.2.4 改性膜的结构与性能表征  42-43
  3.3 实验结果与讨论  43-46
    3.3.1 染色剂含量对膜性能的影响  43-44
    3.3.2 共混时间的影响  44-45
    3.3.3 共混温度的影响  45-46
  3.4 改性膜制膜工艺的确定及所制膜的结构与性能表征  46-51
    3.4.1 改性膜制膜工艺的确定及超滤膜制备  46-47
    3.4.2 膜的结构与性能表征  47-51
  3.5 本章小结  51-52
第四章 2-巯基苯并咪唑共混改性聚偏氟乙烯超滤膜的研究  52-64
  4.1 2-巯基苯并咪唑简介  52-53
  4.2 实验部分  53-55
    4.2.1 实验材料  53-54
    4.2.2 实验仪器  54
    4.2.3 改性膜的制备方法  54
    4.2.4 改性膜的结构与性能表征  54-55
  4.3 实验结果与讨论  55-57
    4.3.1 染色剂含量对膜性能的影响  55-56
    4.3.2 共混时间的影响  56
    4.3.3 共混温度的影响  56-57
  4.4 改性膜制膜工艺的确定及所制膜的结构与性能表征  57-62
    4.4.1 改性膜制膜工艺的确定及超滤膜制备  57-58
    4.4.2 膜的结构与性能表征  58-62
  4.5 本章小结  62-64
第五章二硫化二苯并噻唑共混改性聚偏氟乙烯超滤膜的研究  64-74
  5.1 二硫化二苯并噻唑简介  64-65
  5.2 实验部分  65-66
    5.2.1 实验材料  65
    5.2.2 实验仪器  65-66
    5.2.3 改性膜的制备方法  66
  5.3 实验结果与讨论  66-69
    5.3.1 染色剂含量对膜性能的影响  66-67
    5.3.2 共混时间的影响  67-68
    5.3.3 共混温度的影响  68-69
  5.4 改性膜制膜工艺的确定及所制膜的结构与性能表征  69-73
    5.4.1 改性膜制膜工艺的确定及超滤膜制备  69
    5.4.2 膜的结构与性能表征  69-73
  5.5 本章小结  73-74
第六章结论与建议  74-76
  6.1 结论  74-75
  6.2 建议  75-76
参考文献  76-82
致谢  82-83
附录  83

水中汞净化用超滤膜的制备及应用研究

内容摘要

全文目录

相似论文