用于电渗析的聚芳醚阴离子交换膜的制备与性能研究
发布时间：2021-05-23 00:07
阴离子交换膜（AEM）是电渗析装置的核心组件,其性能与装置的电渗析表现密切相关。本论文为解决电渗析专用AEM结构设计基础理论偏弱问题,研究了AEM离子基团分布位置、AEM主链的精细结构对电渗析脱盐行为的影响。另研究了模拟电渗析过程浓淡室特征浓度对电渗析装置及其离子交换膜的极限电流密度(ilim)影响,以及不同电流密度下电渗析装置的脱盐表现。具体工作如下:1.AEM离子基团分布对基础性能及电渗析性能的影响。以4,4’-二氟二苯砜（FPS）、双酚A（BPA）、八甲基FPS（8CH3-FPS）和四甲基FPS（4CH3-FPS）为共聚合单体,聚合得到了侧链离子型结构的母体聚合物,后用N-溴代琥珀酰亚胺（NBS）进行溴甲基化,再用三甲胺溶液进行季铵化后得到侧链离子型聚芳醚AEM QPAES-a和QPAES-b。以FPS、BPA、四甲基联苯双酚（TMBP）为共聚合单体,经类似的制备工艺得到主链离子型聚芳醚AEM QPAES-c。对不同离子基团分布的QPAESs的离子交换容量、吸水率、水合数、溶胀率、离子电导率、热稳定性、离子迁移数和...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 电渗析技术概述、分类及进展
1.1.1 电渗析技术概述
1.1.2 电渗析技术分类及进展
1.2 咸水淡化的意义、电渗析脱盐与其他脱盐技术对比
1.2.1 咸水淡化的意义
1.2.2 电渗析脱盐与其他脱盐技术对比
1.3 离子交换膜的进展及其离子选择和传输机理
1.3.1 离子交换膜的进展
1.3.2 离子交换膜的离子选择性机理
1.3.3 离子交换膜的离子传输机理
1.4 电渗析阴离子交换膜进展
1.4.1 聚合物骨架与阳离子基团
1.4.2 交联改性
1.4.3 表面改性
1.5 本论文的选题意义和工作内容
第二章 离子基团分布对聚芳醚阴离子交换膜电渗析性能的影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 阴离子交换膜的制备
2.2.3 表征和测试方法
2.3 实验结果及讨论
2.3.1 膜化学结构
2.3.2 TGA
2.3.3 离子交换容量、吸水率、溶胀率、水合数、溴离子电导率
2.3.4 机械性能
2.3.5 离子迁移数
2.3.6 电渗析性能与工作稳定性
2.4 本章小结
第三章 不同主链骨架对聚芳醚阴离子交换膜电渗析性能的影响
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 具有不同酮砜比的主链离子型聚芳醚阴离子交换膜PAESs的制备
3.2.3 表征和测试方法
3.3 实验结果及讨论
3.3.1 化学结构
3.3.2 膜微观形态
3.3.3 离子交换容量、吸水率、水合数、面电阻和机械性能
3.3.4 离子迁移数
3.3.5 电渗析性能
3.4 本章小结
第四章 电流密度和浓差极化现象对电渗析性能的影响
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂和材料
4.2.2 表征与测试方法
4.3 实验结果及讨论
4.3.1 阴、阳离子交换膜的极限电流密度
4.3.2 不同浓度下离子交换膜的极限电流密度
4.3.3 不同工作电流密度对电渗析性能的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]多级闪蒸海水淡化技术浅析[J]. 赵子豪,袁益超,陈昱,孟凡茂. 科技广场. 2017(08)
[2]反渗透工艺与多效蒸馏工艺海水淡化技术经济比较[J]. 韩建伟. 广州化工. 2017(04)
[3]世界水资源短缺:节约用水和海水淡化[J]. 郭久亦,于冰. 世界环境. 2016(02)
[4]离子交换膜改性的研究进展[J]. 穆永信,王三反,王挺,金美珊. 膜科学与技术. 2013(06)
硕士论文
[1]侧链自交联型阴离子交换膜的制备及在电渗析中的应用[D]. 刘晏伯.中国科学技术大学 2015
本文编号：3201905
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 电渗析技术概述、分类及进展
1.1.1 电渗析技术概述
1.1.2 电渗析技术分类及进展
1.2 咸水淡化的意义、电渗析脱盐与其他脱盐技术对比
1.2.1 咸水淡化的意义
1.2.2 电渗析脱盐与其他脱盐技术对比
1.3 离子交换膜的进展及其离子选择和传输机理
1.3.1 离子交换膜的进展
1.3.2 离子交换膜的离子选择性机理
1.3.3 离子交换膜的离子传输机理
1.4 电渗析阴离子交换膜进展
1.4.1 聚合物骨架与阳离子基团
1.4.2 交联改性
1.4.3 表面改性
1.5 本论文的选题意义和工作内容
第二章 离子基团分布对聚芳醚阴离子交换膜电渗析性能的影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 阴离子交换膜的制备
2.2.3 表征和测试方法
2.3 实验结果及讨论
2.3.1 膜化学结构
2.3.2 TGA
2.3.3 离子交换容量、吸水率、溶胀率、水合数、溴离子电导率
2.3.4 机械性能
2.3.5 离子迁移数
2.3.6 电渗析性能与工作稳定性
2.4 本章小结
第三章 不同主链骨架对聚芳醚阴离子交换膜电渗析性能的影响
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 具有不同酮砜比的主链离子型聚芳醚阴离子交换膜PAESs的制备
3.2.3 表征和测试方法
3.3 实验结果及讨论
3.3.1 化学结构
3.3.2 膜微观形态
3.3.3 离子交换容量、吸水率、水合数、面电阻和机械性能
3.3.4 离子迁移数
3.3.5 电渗析性能
3.4 本章小结
第四章 电流密度和浓差极化现象对电渗析性能的影响
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂和材料
4.2.2 表征与测试方法
4.3 实验结果及讨论
4.3.1 阴、阳离子交换膜的极限电流密度
4.3.2 不同浓度下离子交换膜的极限电流密度
4.3.3 不同工作电流密度对电渗析性能的影响
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]多级闪蒸海水淡化技术浅析[J]. 赵子豪,袁益超,陈昱,孟凡茂. 科技广场. 2017(08)
[2]反渗透工艺与多效蒸馏工艺海水淡化技术经济比较[J]. 韩建伟. 广州化工. 2017(04)
[3]世界水资源短缺:节约用水和海水淡化[J]. 郭久亦,于冰. 世界环境. 2016(02)
[4]离子交换膜改性的研究进展[J]. 穆永信,王三反,王挺,金美珊. 膜科学与技术. 2013(06)
硕士论文
[1]侧链自交联型阴离子交换膜的制备及在电渗析中的应用[D]. 刘晏伯.中国科学技术大学 2015
本文编号：3201905
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3201905.html
