纸基油水分离膜的构建及其性能探究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:acidliu1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
植物纤维是一种理想的分离膜基材,以植物纤维为基底构建的亲水型油水分离膜具有低成本、高效率、适用性好以及无二次污染等优点。本研究以植物纤维纸张作为油水分离膜基底,通过纸浆精制调控膜的孔隙结构以及保水特性,从制备工艺、材料性能以及分离原理三个方面研究了柠檬酸浸渍-热交联或碱脲体系微溶解的方式对膜性能的影响。论文主要从以下四方面展开:(1)研究造纸法制备油水分离膜基材的工艺,并探究了植物纤维纸张油水分离机理。研究表明,通过调整打浆度,可以调控纸张孔隙率、平均孔径和纤维保水值。在一定范围内,随着纸浆打浆度的提升,纸张水下油接触角得到明显提高,其油水分离性能也有一定的提升。研究发现纸张内水合层是纸张能够分离油水的关键,在一定范围内,水合层越致密,纸张对油水乳液的分离效果越好。(2)以植物纤维纸张为研究对象,采用柠檬酸(CA)/次磷酸钠(SHP)溶液浸渍-热交联改性制备高湿强、高分离效率的油水分离膜,并探究柠檬酸用量和打浆度对纸张性能的影响。研究表明,随着打浆度和柠檬酸用量的提高,纸基膜的湿强度得到大幅提升,其湿强度可达干强度的25~45%。经油水分离性能分析,改性后纸基膜的循环使用性得到明显改善。但该方式会造成纤维老化,导致纸基膜干强度大幅下降。(3)为更好地改善植物纤维纸张的性能,采用碱脲体系微溶解改性制备纸基油水分离膜,探究碱脲体系的最佳处理条件和改性机理。研究表明,凝胶化后纸基膜内纤维间连接更致密,纤维吸水润胀程度降低,促进纸基膜力学性能大幅提升。纸基膜强度随打浆度的增大呈现出先增后减的趋势,在35°SR时表现出峰值。此外,凝胶化作用改善了纸基膜的孔隙结构以及纤维润胀性能,使纸基膜分离通量大幅增加。(4)以凝胶化纸基膜为研究对象,通过调整再生溶液种类,改善纸基膜的性能。研究表明,随着纸基膜孔隙结构的提高,纸基膜的分离性能随之提高。经乙醇再生的纸基膜在孔隙率、平均孔径、力学性能以及油水分离性能上均有一定程度的提高。此外,醋酸溶液中再生的纸基膜孔隙率和平均孔径下降明显,导致其分离通量大幅降低,但其力学性能以及阻隔性能表现较好。
其他文献
本文旨在探讨智库在巴基斯坦外交政策制定中的作用和职能。智库是关切社会、政治、外交和战略、经济、技术、文化等诸多事务的研究机构。它们为决策者提供系统性、组织性的分析,以便于决策者就国家、区域和全球事务做出充分的知情和高质量决策。多数智库都是非政府组织、非营利性组织和非党派组织,部分是政府内部的半自治机构。某些智库还与特定的政党、商业团体或军队之间存在着联系。与议会、大学和国家官僚机构相比,智库可谓是
学位
天然生物质是一种可持续性利用的资源,生物转化生产燃料和化学品对减少石化资源依赖,缓解环境污染具有重要意义。纤维素酶水解是生物质糖化水解利用平台一个非常重要的工艺环节,直接关系生物基燃料乙醇的生产效率和经济性。但原料中的木质素不仅是限制纤维素酶靠近纤维素的物理屏障,且与纤维素酶发生无效吸附严重了影响酶解效率,同时阻碍纤维素酶回收,导致酶解成本居高不下。本课题以桉木、棉秆、玉米秸秆为原料详细研究酶解过
学位
随着石油开采和社会工业化的日渐发展,海上溢油和有机试剂泄漏重大事故频繁地发生,对生态环境造成严重的伤害。纤维素气凝胶由于其可生物降解、可再生以及多功能性,在吸附领域具有广阔的应用前景。然而,纤维素基气凝胶仍然面临许多问题,如吸附倍率低、疏水性和循环使用性差等。本论文采用双向冷冻技术从微观结构调控纤维素基气凝胶的三维网络结构,通过化学气相沉积/液相改性技术赋予其疏水性能,制备了超弹性/疏水性纤维素基
学位
背景:我国社会经济的快速发展已经能够满足人民的温饱需求,但中国人民对生活质量提出了更高层次的需求。随着社会生活方式的转化和工作节奏的加快,中国成年居民承受着社会、工作和家庭等多方压力,导致居民的生活满意度亟需受到关注。“社会资本”这一概念的出现为解决当前我国居民生活满意度不高的问题提供了新的方向和思路。目的:了解当前中国成年居民的生活满意度水平,分析影响生活满意度的主要因素以及探索认知社会资本与生
学位
作为制备聚氨酯合成革的主要原料,传统的聚氨酯多以溶剂型为主,生产过程会产生大量挥发性有机溶剂(VOCs)和有毒物质,对环境造成污染和危害。水性聚氨酯(WPU)因以水作分散剂,制备过程安全、运输便捷、相容性好等优势得到广泛关注。伴随环保意识的日益增强,人们对绿色生态、循环再生的创新型革制品需求越发强烈。生物质材料具备循环再生、可持续发展的优点,是制备绿色环保革的优选原料。本研究以来自玉米秸秆的生物含
学位
基于“热局域”的光热界面蒸发,因其具有低能耗、低成本和可持续等优势,有望发展成为下一代太阳能海水淡化技术。尽管该技术在过去十年取得了巨大进步,但抗盐能力仍是其应用的重要障碍。与一般的抗盐策略相比,局部盐结晶策略的蒸发器因具备同时收集净水和固体盐的能力,受到人们的广泛关注。通常,这些蒸发器的输水结构由多孔介质构成,其在结构和输水特性上的局限性仍会导致在长期运行过程中出现盐垢堵塞等问题。为此,大自然中
学位
生物质资源因其来源广泛、产量丰富、可持续等特性在替代化石资源,缓解能源短缺问题上具有无可比拟的优势。然而,生物质种类繁多且众多优质生物质原料未被开发利用,高值化利用率低。其中,木棉纤维因其中空管状结构、壁薄等诸多独特理化性质为制备高比表面积、高性能的分级多孔碳材料提供了理论支撑。将天然木棉纤维转化成多孔碳材料既解决了废弃物堆积问题,同时也对农林废弃物的高附加值利用具有重大意义。基于此,本研究发掘利
学位
东非政府间发展组织(IGAD,简称伊加特,或“政府间发展管理局”)是非洲联盟认可的非政府间发展组织之一,由8个成员国组成。东非政府间发展组织成立的初衷是推动成员国间的经济社会事务合作,特别是尽量减少干旱和荒漠化的影响。目前,东非政府间发展组织已将其工作重点从1996年成立时的抗灾抗旱问题转移到防止地区冲突和维护地区和平、安全与稳定,具体包括加强基础设施建设、改善成员国之间交通联系、推动成员国沟通交
学位
随着柴油低硫化的发展,为保证柴油的品质及应用要求,柴油中需添加各种添加剂,其中的表面活性剂组分不仅会吸附于油水界面,使界面张力降低和乳化水粒径变小,还容易吸附到油水分离滤材表面,导致滤材的润湿性能改变,从而给乳化水的聚结-分离带来负面影响。目前,玻纤过滤材料广泛应用于柴油中乳化水的聚结-分离,其表面性质是影响油水分离效率的关键因素之一。因此,本文通过选择和制备不同化学结构的改性剂,以获得不同表面化
学位
埃塞俄比亚新政权于2018年上台。在此之前,埃中关系也曾经历高潮和低谷。例如在海尔·塞拉西一世当政时期,因塞拉西一世的西方化诉求以及所谓的中国对厄立特里亚人民解放阵线的支持,两国外交关系在某种程度上遇冷,但两国也通过条约弥合了分歧,尤其是在台湾和厄立特里亚问题上。在德格政权时期,由于埃塞俄比亚和苏联的密切关系,中埃关系再次恶化。埃塞俄比亚人民革命民主阵线执政初期,其重心放在西方,然而海湾战争的爆发
学位