在生化、制藥、印染等現(xiàn)代工業(yè)中常常出現(xiàn)含鹽有機(jī)廢水處理的實(shí)際問(wèn)題,納濾膜技術(shù)作為一種新型分離技術(shù),已在該領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。埃洛石納米管(HNTs)是一種天然硅酸鹽礦物,中空管狀結(jié)構(gòu)且表面含有大量的-OH官能團(tuán),與常規(guī)的納米粒子如碳納米管、蒙脫石相比,具有更好的分散性,更適用于水處理。本文以埃洛石納米管為材料,聚丙烯腈(PAN)膜為基膜,采用蒸發(fā)自組裝及界面聚合的方法,制備用于含鹽染料廢水的納濾膜。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)蒸發(fā)自組裝m-Ag/HNTs/PAN納濾膜制備及性能研究采用反復(fù)真空浸漬、高溫煅燒的方法制備負(fù)載有銀納米顆粒(Ag NPs)的埃洛石納米管(Ag/HNTs)納米功能材料。然后用聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)改性材料并與聚乙烯醇(PVA)溶液共混,通過(guò)蒸發(fā)自組裝法制備m-Ag/HNTs/PAN納濾膜。結(jié)果表明,Ag NPs可以在HNTs內(nèi)外腔均勻負(fù)載,且m-Ag/HNTs可以定向排列于親水性PAN基膜表面,控制m-Ag/HNTs的添加量可以調(diào)控選擇層的厚度。所得m-Ag/HNTs膜具有良好的染料/鹽分離性能和抗菌性能,其中m-Ag/HNTs-8膜綜合性能最優(yōu),水通量為66.6 L·m~(-2)·h~(-1),鉻黑T和甲基藍(lán)的截留率分別為99.7%和96.8%,大腸桿菌抗菌性能為100%。(2)界面聚合m-HNTs/PAN TFN納濾膜制備及性能研究采用PSS對(duì)HNTs進(jìn)行改性,并將改性后的m-HNTs與單體哌嗪(PIP)、聚合物PVA混合制備水相溶液。為了避免在除去水相溶液時(shí)納米顆粒的損失,先采用真空抽濾的方法獲得緩沖層,再通過(guò)PIP和均苯三甲酰氯(TMC)之間的界面聚合構(gòu)建摻入HNTs納米粒子的聚酰胺選擇性層,從而獲得m-HNTs/PAN TFN納濾膜。結(jié)果表明,PSS改性后的m-HNTs具有良好的分散性,且不影響HNTs固有納米結(jié)構(gòu)。所得m-HNTs/PAN TFN納濾膜在廣泛的pH范圍(4-10)內(nèi)帶負(fù)電荷(pH=7,ζ=-83.8 mV),表面親水性改善,且膜滲透通量均顯著增加,Na_2SO_4截留率在97.5%以上。其中TFN-0.05膜具有優(yōu)異的分離性能:在4 bar時(shí),滲透通量為34.5 L·m~(-2)·h~(-1)·bar~(-1),Na_2SO_4截留率為97.8%,對(duì)比TFC膜通量提升78.6%,鹽截留率未受影響,且具有良好的操作穩(wěn)定性及抗污染性。
【學(xué)位單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ051.893;X703
【部分圖文】：

3圖 1.1 納濾膜分離原理示意圖re 1.1 Schematic diagram of the separation principle of nanofiltration mem納濾膜分類納濾膜表面的荷電性分類，根據(jù)納濾膜中固定電荷的電性不同非荷電納濾膜和荷電納濾膜，其中荷電納濾膜還可以分為荷電納濾膜。根據(jù)荷電位置的不同，還可以分為表層荷電膜和整化生產(chǎn)的常為表層荷負(fù)電納濾膜。按膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為非對(duì)。按照膜材料進(jìn)行分類可以分為有機(jī)高分子納濾膜、無(wú)機(jī)納濾化膜。有機(jī)高分子納濾膜高分子納濾膜主要由多孔基膜和納米級(jí)孔徑的超薄復(fù)合層組

將足夠量的 TMC 溶液與第一步 IP 膜接觸以完成界面聚合。Polisetti等人[20]進(jìn)行了系統(tǒng)研究以探索現(xiàn)有技術(shù)的納濾膜的極限厚度，得到高通量膜：94L·m-2·h-1，MgSO4截留率為 84%，得到高選擇性膜：26L·m-2·h-1，MgSO4截留率為 92%。

igure 1.3 (a)The schematic procedure for one-step and spray-assisted, 2-step interfapolymerization, (b)Schematic mechanism of a spray-assisted,2-step IP[19]（2）聚砜類（PSf）聚砜類納濾膜的特征是分子主鏈上含有重復(fù)的砜基，屬于熱塑性樹脂多數(shù)商品納濾膜的支撐膜，主要包括聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、季銨。聚砜分子內(nèi)重復(fù)苯環(huán)結(jié)構(gòu)的存在，使其具有優(yōu)異的介電性、機(jī)械強(qiáng)性、抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定性，可在 1~13 的 pH 范圍內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，一般是疏水性聚合物材料，通常需要進(jìn)行改性以增加其親水性。聚醚砜鏈醚鍵基結(jié)構(gòu)的存在使材料的親水性和柔韌性增加，對(duì)除濃 HNO4等強(qiáng)極性溶劑外的其他化學(xué)試劑相當(dāng)穩(wěn)定。對(duì)聚砜磺化改性后形成的砜化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖 1.4 所示，其親水性、抗污染性及抗氧化性均顯著提

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4 易發(fā)成,陳廷芳,汪建中,劉歲海,侯蘭杰,李虎杰;四川北川埃洛石礦物學(xué)特征及工業(yè)利用前景[J];礦物巖石;1997年03期

5 顧新運(yùn);李淑秋;;西藏土壤中的埃洛石[J];電子顯微學(xué)報(bào);1986年03期

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本文編號(hào)：2823352