基于单宁酸界面聚合的薄层复合纳滤膜制备及其性能研究

来源 :浙江师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woyaodefeixiang
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
全球水污染问题目前依然很严重,世界各国都在寻求更好的方法来解决水污染问题。膜分离技术在解决水污染这个问题中应用比较广泛,纳滤膜分离技术在解决涉及无机盐的水污染问题具有占地面积小、污染少和效率高诸多优点。在界面聚合法过程中,单宁酸作为水相单体,均三苯甲酰氯作为有机相单体,在基膜表面生成聚酯选择层制备薄层复合纳滤膜,但是制备的薄层复合纳滤膜对无机盐截留率较低而且水通量和截留率之间存在着“Trade-off”关系。因此,需要在此基础上对薄层复合纳滤膜改性而制备出性能较高的纳滤膜。本文以PES为基膜作为支撑,以单宁酸作为水相单体和均三苯甲酰氯作为有机相单体,通过界面聚合法制备薄层复合纳滤膜,并在此基础上对制备的纳滤膜进行改性。
  本文第二章用单宁酸和Fe3+生成的金属酚络合物作为牺牲层,改变层层自组装的层数和单宁酸与FeCl3?6H2O的质量比来调控金属酚络合物,再在牺牲层上引入以单宁酸作为水相单体和均三苯甲酰氯作为有机相单体界面聚合反应生成聚酯选择层制备复合纳滤膜。利用扫描电子显微镜(SEM)来分析所制备膜的表面和形态,X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(FTIR)对所制备的膜进行元素分析来证明单宁酸和Fe3+生成的金属酚络合物和聚酯选择层在膜上引入成功,用水接触角和Zeta电位分别评价所制备膜表面的亲疏水性和带电荷性。通过优化制备纳滤膜的条件,确定自组装层数4层是最佳自组装层数,单宁酸和FeCl3?6H2O的质量比是4:1,最优改性后的纳滤膜对NaCl和Na2SO4两种无机盐截留率分别是61.35%和88.35%,而未改性薄层复合纳滤膜对NaCl和Na2SO4两种无机盐的截留率分别是15%和54%,最优改性后的纳滤膜的抗污染性也高于未改性的薄层复合纳滤膜。
  本文第三章在以单宁酸作为水相单体和均三苯甲酰氯作为有机相单体界面聚合反应生成的聚酯选择层中通过在水相单体单宁酸中加入TiO2纳米颗粒引入原位涂覆单宁酸的TiO2纳米颗粒制备含有TiO2纳米粒子的纳米薄层复合纳滤膜。利用扫描电子显微镜(SEM)来分析所制备膜的表面截面形态、TiO2纳米粒子和TA-TiO2复合纳米粒子外貌形态,红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对所制备膜的表面截面形态、TiO2纳米粒子和TA-TiO2复合纳米粒子进行化学基团和元素分析,用Mapping对TiO2纳米粒子和TA-TiO2复合纳米粒子进行元素分析,用水接触角和Zeta电位分别评价所制备膜表面的亲疏水性和带电荷性。最终优化TiO2纳米粒子加入量,确定0.020%是最优加入量,制备的最优改性后的纳滤膜对NaCl和Na2SO4两种无机盐截留率分别是57.9%和94.6%,抑菌性也高于未改性的薄层复合纳滤膜。
其他文献
近年来,我国经济快速增长,与之对应的我国铁路也在快速的发展,主要朝着高速和重载两个方向发展。螺栓紧固件因为连接性能良好而被大量用于机车转向架中,其性能对高速机车运行安全性、稳定性起着十分重要的作用,并且机车车辆由于速度提升和载重增加,高强度紧固件所占的比例越来越大。因此,需要校核机车上高强度紧固件,以满足轨道交通运行安全性要求。所以有必要对高强度螺栓进行深入研究,并开发出高强度螺栓的设计系统界面。
学位
近年来,随着中国高速列车运行速度的不断提升,列车车轴承受载荷越来越复杂,在检修时,车轴表面也发现各种表面损伤缺陷。为了保证列车在服役期间安全可靠性,对车轴进行表面强化处理以提高其疲劳性能是一种有效的措施,而喷丸处理是机械结构中应用广泛的一种表强化处理工艺。为了研究喷丸处理对EA4T车轴钢疲劳性能的影响,评估不同尺寸缺陷对疲劳强度的影响,并研究表面强化处理后P-S-N模型的适用性,论文对EA4T合金
学位
随着我国列车高速化、重载化的发展以及铁路运营里程的不断增加,列车服役环境和轮轨相互作用关系日益复杂,车轮踏面剥离现象频繁发生和越发严重。车轮踏面剥离会增大轮轨动态相互作用,诱发轮轨冲击,影响列车运行安全性和乘坐舒适性。本文采用理论分析与有限元仿真相结合的研究方法,对车轮踏面剥离引起的轮轨冲击力学响应及其对车轮疲劳寿命的影响开展了较深入的研究。主要研究内容与成果包括以下几个方面:  (1)基于刚性假
学位
高温超导磁悬浮是基于非理想第二类超导体237YBaCuO?x磁通钉扎特性的无源自稳定悬浮方式,具有原理简单可靠、环境友好、无机械摩擦等突出优势,正日益受到社会的关注。目前世界范围内已建成多条高温超导磁悬浮试验线,该技术未来应用前景广阔,正处于从实验室走向工程化的关键阶段。在现有的常导磁悬浮线路中,高架桥梁线路是普遍选择,为抑制过大的车/轨耦合振动,在实际工程应用中往往采用通过提升轨道梁刚度、增大轨
准噶尔盆地南缘的荒漠植被主要依靠降水和地下水,由于对水资源的过度开采和不合理利用,荒漠植被退化。因此深入研究荒漠植物的水分生理特性,找出其耗水机理,对于生态需水配置以及退化荒漠生态系统植被的修复具有重要意义。  本文以准噶尔盆地南缘3种优势种荒漠灌木一梭梭、长穗怪柳和乔木状沙拐枣为研究对象,依托中国科学院阜康荒漠生态站,利用热扩散茎流计、Li-6400光合测定系统等仪器,对不同生境荒漠灌木液流速率
学位
目的:我国是水土流失最严重的国家之一,水土流失已被权威部门和专家们公认为我国的头号环境问题。随着经济社会快速发展,公路、水利等开发建设项目愈来愈多,工程建设不仅破坏原地形地貌,毁坏现有的自然植被,而且会形成大量弃土、弃渣,关注工程建设中造成的水土流失问题成为目前经济建设中的重要课题。本文针对巴音沟河流域灌区的气候、土质、工程施工特点,通过试验观测机械扰动土在不同坡度、含水量、风速、降雨强度下,土壤
学位
过去几十年来,快速增长的世界人口所需的基础设施对能源供应产生了巨大的需求,尤其是水资源方面。由于膜技术突出的分离能力使得它在废水处理领域大放异彩。尽管膜分离技术拥有众多优势,但是膜固有的疏水性使其很容易被天然有机物质(NOM)粘附导致结垢问题,从而降低了膜的分离性能,造成膜污染现象。基于膜污染会严重影响膜过滤性能,改变膜本身物理化学性质和研发新型的膜成为了膜领域的热点,研究者们志在通过这些方法来减
学位
由于可持续的用水要求和日益严格的污水排放标准,工业废水再利用与零或近零排放是一个越来越强烈的趋势。在第一、第二次全国污染普查中,纺织印染业都被列为重点污染行业,纺织印染厂产生的废水经过传统的生化处理后通常会经由膜处理车间实现回用。由此产生的膜浓缩液,具有高盐度,难降解的特点。  (1)传统的生化法难以处理膜浓缩液,本课题以嘉兴印染企业的膜浓缩液作为研究对象,以工业铁粉、污泥碳、碳酸氢钠及粘结剂为原
学位
卤代酰胺是一类新型的含氮消毒副产物(N-DBPs)。饮用水源水中含氮前体物的存在以及使用无机氯胺为消毒剂等,导致了该类消毒副产物在饮用水中的广泛检出。虽然卤代酰胺类N-DBPs在饮用水中的含量低于传统的含碳消毒副产物(C-DBPs),如三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)等,但是许多体外细胞毒性分析表明,其慢性细胞毒性和急性遗传毒性均显著高于THMs和HAAs这两类受控的C-DBPs。N-卤代
学位
如今我国的水体富营养化问题突出,但受我国目前的污水处理技术限制,城镇污水厂的生化处理环节忽视了对于氮、磷等植物营养物质的削减,对水环境的生态系统存在很大威胁。随着中央与地方相继出台政策,对城镇污水厂出水提出了更高的排放要求,研究对于城镇污水厂出水进行进一步深度脱氮除磷,开发高效稳定经济的新工艺成为了新的研究热点。本研究以长兴县某城镇污水厂的二沉池出水为研究对象,重点考察了硫磺-硫铁矿填充床的深度脱