電鍍行業(yè)被列為全球三大污染工業(yè)之一,如何有效處理加工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的電鍍廢水已成為水污染防治領域的重要課題,受到國內(nèi)外學者的廣泛關注。本課題以電鍍鎳漂洗廢水為出發(fā)點,研發(fā)了一種新型聚醚砜螯合膜繼而研究其對重金屬廢水中鎳離子的吸附去除效能。本課題以聚醚砜（PES）粉末作為基體,采用低溫等離子輻照（LTPI）、化學接枝和相轉(zhuǎn)化法相結(jié)合,將氮川三乙酸（NTA）、四乙烯五胺（TEPA）作為改性試劑,制備功能聚醚砜螯合膜（NTA-TEPA-PES）,采用FTIR、XPS、EDS等技術表征了NTA-TEPA-PES螯合膜的形貌、官能基團及化學組成,研究了 NTA-TEPA-PES螯合膜對Ni2+的靜態(tài)吸附和動態(tài)吸附性能,應用密度泛函理論（DFT）對NTA-TEPA-PES螯合膜的結(jié)構(gòu)設計、鎳離子吸附可行性以及其吸附Ni2+的過渡態(tài)過程進行了模擬計算,進而從分子水平剖析NTA-TEPA-PES螯合膜對Ni2+的吸附機理。研究結(jié)果表明,NTA-TEPA-PES螯合膜的最佳制備條件為:PES粉末6 g,LTPI=2 min,NTA與TEPA質(zhì)量比為1:2,其反應溫度為130℃。制備的NTA-TEPA-P... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 電鍍廢水的來源與危害
    1.2 電鍍鎳漂洗廢水的處理技術及國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 化學法
        1.2.2 生物法
        1.2.3 物化法
    1.3 膜分離技術的應用
        1.3.1 反滲透膜技術
        1.3.2 納濾膜技術
        1.3.3 電滲析技術
        1.3.4 微超濾膜技術
    1.4 選題背景及意義
    1.5 課題主要內(nèi)容、技術路線及創(chuàng)新點
第2章 NTA-TEPA-PES螯合膜制備與表征
    2.1 主要試劑與設備的
        2.1.1 主要實驗試劑
        2.1.2 主要儀器設備
    2.2 NTA-TEPA-PES螯合膜制備
        2.2.1 NTA-TEPA-PES螯合膜的制備過程
        2.2.2 NTA-TEPA-PES膜制備工藝優(yōu)化
    2.3 膜表征分析及性能測試
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)表征
        2.3.2 X射線能譜分析(EDS)表征
        2.3.3 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)表征
        2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)表征
        2.3.5 親水性能測試
        2.3.6 孔隙率測定
        2.3.7 零電荷點的測定
        2.3.8 膜滲透性能與抗污染性能測試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 SEM表征
        2.4.2 EDS表征
        2.4.3 FTIR表征
        2.4.4 XPS表征
        2.4.5 膜親水性能分析
        2.4.6 膜孔隙率
        2.4.7 零電荷點的測定
        2.4.8 膜滲透性能與抗污染性能測試
    2.5 本章小結(jié)
第3章 NTA-TEPA-PES螯合膜對水體中重金屬Ni~(2+)的靜態(tài)吸附研究
    3.1 前言
    3.2 主要實驗試劑與方法
        3.2.1 主要實驗試劑
        3.2.2 主要實驗儀器
    3.3 實驗方法
        3.3.1 pH值對NTA-TEPA-PES膜吸附Ni~(2+)的影響
        3.3.2 吸附時間對NTA-TEPA-PES膜吸附Ni~(2+)的影響及動力學模型
        3.3.3 Ni~(2+)初始濃度對NTA-TEPA-PES膜吸附Ni~(2+)的影響及吸附等溫模型
        3.3.4 溫度對NTA-TEPA-PES膜吸附的Ni~(2+)影響及吸附熱力學模型
        3.3.5 共存物質(zhì)對NTA-TEPA-PES膜吸附Ni~(2+)的影響
        3.3.6 NTA-TEPA-PES膜的穩(wěn)定性和吸附再生性能
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 pH值的影響
        3.4.2 Ni~(2+)吸附時間的影響及吸附動力學模型分析
        3.4.3 Ni~(2+)初始濃度的影響及等溫吸附模型分析
        3.4.4 溫度的影響及吸附熱力學解析
        3.4.5 共存物質(zhì)的影響
        3.4.6 NTA-TEPA-PES膜的穩(wěn)定性和吸附再生性能
    3.5 本章小結(jié)
第4章 NTA-TEPA-PES螯合膜對重金屬Ni~(2+)的動態(tài)吸附及抗污染性能研究
    4.1 前言
    4.2 主要實驗試劑與方法
        4.2.1 主要實驗試劑
        4.2.2 主要實驗儀器
    4.3 實驗方法
        4.3.1 膜堆厚度對NTA-TEPA-PES膜動態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.3.2 進水流速對NTA-TEPA-PES膜動態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.3.3 Ni~(2+)初始濃度對NTA-TEPA-PES膜動態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.3.4 共存物質(zhì)對NTA-TEPA-PES膜動態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.3.5 動態(tài)吸附模擬
        4.3.6 模擬電鍍廢水的配制
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 膜堆厚度對NTA-TEPA-PES膜動態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.4.2 進水流速對NTA-TEPA-PES膜動態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.4.3 Ni~(2+)初始濃度對NTA-TEPA-PES膜動態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.4.4 共存物質(zhì)對NTA-TEPA-PES膜動態(tài)吸附Ni~(2+)的影響
        4.4.5 吸附擴散偏微分方程(PDE)的解析
        4.4.6 處理模擬電鍍廢水的分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 NTA-TEPA-PES螯合膜制備與鎳離子的吸附理論計算研究
    5.1 密度泛函理論
        5.1.1 前線軌道理論
        5.1.2 過渡態(tài)理論
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 NTA-TEPA-PES螯合膜的制備機理
        5.2.2 NTA-TEPA-PES螯合膜與金屬鎳離子之間反應活性位點的確定
        5.2.3 NTA-TEPA-PES螯合膜吸附鎳的過渡態(tài)計算
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]含鉻電鍍廢水處理工藝研究進展[J]. 王浩杰,高康寧,崔芙魁.  資源節(jié)約與環(huán)保. 2018(05)
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碩士論文
[1]電鍍含鎳廢水的處理[D]. 聶穎.大連理工大學 2018
[2]電鍍廢水中銅、鎳的回收技術研究[D]. 肖靜晶.中南大學 2012



本文編號：3170195