超滤—吸附双功能膜的制备及其同步去除复合污染物的性能研究
发布时间：2023-04-02 02:00
为应对膜法水处理技术所面临的低压下多组分污染物同步去除的技术挑战,本论文提出将纳米吸附材料和超滤膜耦合,构建兼具超滤和吸附双功能膜(DFUF)并研究其对水中复合污染物的同步去除性能。在制备出中空介孔碳纳米球(HMCNs)的基础上,通过错流反向灌装方式将其装填到聚醚砜超滤膜的指状孔中,得到了 DFUF膜。分别以水中微量四环素、牛血清蛋白(BSA)作为小尺度有机污染物和大分子的代表,考察了DFUF膜的污染物去除性能。主要内容如下:通过“二氧化硅辅助”法合成了类介孔碳纳米球(MCNs)和中空介孔碳纳米球(HMCNs),利用热重分析仪(TGA),扫描电镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和N2吸附/解吸等方法对合成的HMCNs和MCNs进行了结构和形貌表征。考察了不同水化学条件,如溶液pH值,吸附温度,初始浓度,竞争阴离子,腐殖酸浓度等因素对介孔碳纳米球吸附去除四环素的效果的影响。结果表明,HMCNs具有多孔的外壳和空腔等独特的结构。HMCNs和MCNs的BET表面积分别为1913 m2 g-1和1171 m2 g-1,其较大的比表面积提供了大量的吸附活性位点。HMCNs和MCNs对四环素的...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 PPCPs的分类、性质、来源和危害
1.2.1 PPCPs的分类和性质
1.2.2 PPCPs的来源
1.2.3 PPCPs的危害
1.3 传统处理技术
1.3.1 生物法
1.3.2 高级氧化法(AOPs)
1.3.3 吸附技术
1.3.4 膜分离技术
1.4 混合基质膜(MMMs)
1.5 本文的研究目标和内容
1.5.1 研究目标
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线
2 介孔纳米碳球的制备及其对四环素吸附性能的研究
2.1 引言
2.2 实验内容
2.3 实验部分
2.3.1 实验药品
2.3.2 实验仪器
2.3.3 “Silica-Assisted”法制备中空介孔纳米碳球和实心介孔纳米碳球
2.3.4 材料表征
2.3.5 比表面积、孔容和孔径的测定
2.3.6 吸附实验
2.3.7 分析方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 HMCNs和MCNs纳米颗粒的形态与结构
2.4.2 HMCNs和MCNs纳米颗粒的物化特性
2.4.3 吸附平衡实验
2.4.4 吸附动力学
2.4.5 pH对HMCNs纳米颗粒吸附性能的影响
2.4.6 温度对HMCNs纳米颗粒吸附性能的影响
2.4.7 离子强度对HMCNs纳米颗粒吸附性能的影响
2.4.8 腐殖酸对HMCNs纳米颗粒吸附性能的影响
2.4.9 HMCNs纳米颗粒的再生实验
2.5 本章小结
3 DFUF膜的制备及其对四环素吸附性能的研究
3.1 引言
3.2 实验内容
3.3 实验部分
3.3.1 实验药品
3.3.2 实验仪器
3.3.3 PES超滤膜和双功能超滤膜的制备
3.3.4 材料表征
3.3.5 中空介孔纳米碳球、实心介孔纳米碳球和双功能超滤膜的热重分析
3.3.6 PES超滤膜和双功能超滤膜的通量、截留和切割分子量
3.3.7 吸附实验
3.3.8 分析方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 PES超滤膜和DFUF膜的表征
3.4.2 PES超滤膜和DFUF膜的通量与截留
3.4.3 PES超滤膜和DFUF膜的理化特性
3.4.4 MCNs、HMCNs纳米颗粒、PES超滤膜和DFUF膜的热重图谱分析
3.4.5 PES超滤膜和DFUF膜的切割分子量
3.4.6 PES膜基体的动态吸附
3.4.7 HMCNs-loaded膜的静态吸附和动态过滤实验
3.4.8 HMCNs-loaded膜的抗污染实验
3.4.9 HMCNs-loaded膜的稳定性
3.4.10 HMCNs-loaded膜的再生实验
3.5 本章小结
4 结论
致谢
参考文献
附录
本文编号：3778302
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 PPCPs的分类、性质、来源和危害
1.2.1 PPCPs的分类和性质
1.2.2 PPCPs的来源
1.2.3 PPCPs的危害
1.3 传统处理技术
1.3.1 生物法
1.3.2 高级氧化法(AOPs)
1.3.3 吸附技术
1.3.4 膜分离技术
1.4 混合基质膜(MMMs)
1.5 本文的研究目标和内容
1.5.1 研究目标
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线
2 介孔纳米碳球的制备及其对四环素吸附性能的研究
2.1 引言
2.2 实验内容
2.3 实验部分
2.3.1 实验药品
2.3.2 实验仪器
2.3.3 “Silica-Assisted”法制备中空介孔纳米碳球和实心介孔纳米碳球
2.3.4 材料表征
2.3.5 比表面积、孔容和孔径的测定
2.3.6 吸附实验
2.3.7 分析方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 HMCNs和MCNs纳米颗粒的形态与结构
2.4.2 HMCNs和MCNs纳米颗粒的物化特性
2.4.3 吸附平衡实验
2.4.4 吸附动力学
2.4.5 pH对HMCNs纳米颗粒吸附性能的影响
2.4.6 温度对HMCNs纳米颗粒吸附性能的影响
2.4.7 离子强度对HMCNs纳米颗粒吸附性能的影响
2.4.8 腐殖酸对HMCNs纳米颗粒吸附性能的影响
2.4.9 HMCNs纳米颗粒的再生实验
2.5 本章小结
3 DFUF膜的制备及其对四环素吸附性能的研究
3.1 引言
3.2 实验内容
3.3 实验部分
3.3.1 实验药品
3.3.2 实验仪器
3.3.3 PES超滤膜和双功能超滤膜的制备
3.3.4 材料表征
3.3.5 中空介孔纳米碳球、实心介孔纳米碳球和双功能超滤膜的热重分析
3.3.6 PES超滤膜和双功能超滤膜的通量、截留和切割分子量
3.3.7 吸附实验
3.3.8 分析方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 PES超滤膜和DFUF膜的表征
3.4.2 PES超滤膜和DFUF膜的通量与截留
3.4.3 PES超滤膜和DFUF膜的理化特性
3.4.4 MCNs、HMCNs纳米颗粒、PES超滤膜和DFUF膜的热重图谱分析
3.4.5 PES超滤膜和DFUF膜的切割分子量
3.4.6 PES膜基体的动态吸附
3.4.7 HMCNs-loaded膜的静态吸附和动态过滤实验
3.4.8 HMCNs-loaded膜的抗污染实验
3.4.9 HMCNs-loaded膜的稳定性
3.4.10 HMCNs-loaded膜的再生实验
3.5 本章小结
4 结论
致谢
参考文献
附录
本文编号：3778302
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/3778302.html
