EDTMPA-TBOT/PVDF分离膜的制备及其吸附镍离子的研究
发布时间：2021-04-06 21:50
本课题以乙二胺四亚甲基膦酸（EDTMPA）、钛酸丁酯（TBOT）和聚偏氟乙烯（PVDF）为主要试剂,应用物理共混/相转移技术,制备了EDTMPA-TBOT/PVDF分离膜,即改性PVDF分离膜,利用正交实验确定了最佳试剂配比,开展其吸附去除废水中镍离子的研究,并测试了其动态吸附穿透曲线。应用SEM、EDS、XPS、FTIR、NMR、TG和XRD等技术表征了改性PVDF分离膜的物理表观形态性能以及化学构成,有效官能基团等;测定了改性PVDF分离膜的零电荷电位点、离子交换容量、孔隙率、含水率与纯水通量。课题实施中,研究了pH值、温度、时间和初始浓度对改性膜吸附Ni（Ⅱ）的特性影响进而开展改性膜吸附Ni（Ⅱ）的性能研究;探讨共存阳离子Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Ca（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）,共存络合剂EDTA、NTA和Citrate对吸附性能影响,开展了吸附动力学模型、等温吸附模型和热力学参数的研究,评价了改性PVDF分离膜的再生性能;分析了动态流速和膜厚度对改性膜吸附性能的影响,解析了其动态穿透曲线。研究结果表明,多氨基多膦酸螯合官能基团被成功共混于改性PVDF分离膜中,其物理化学性能良好,改性PV...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 水体重金属污染概述
1.1.1 水体重金属污染简介
1.1.2 水体中镍污染的特性及危害
1.1.3 水体中镍污染处置方法
1.2 膜分离技术
1.2.1 膜分离技术简介
1.2.2 改性PVDF螯合膜的介绍
1.3 本课题的研究内容
第2章 膜的制备与表征
2.1 实验药品与仪器
2.2 实验内容
2.2.1 改性PVDF分离膜的制备方法
2.2.2 正交试验表的设计及分析
2.3 改性PVDF分离膜的性能测定
pzc)的测定"> 2.3.1 零电荷电位点(pHpzc)的测定
2.3.2 离子交换容量的测定
2.3.3 纯水通量的测定
2.3.4 含水率的测定
2.3.5 孔隙率的测定
2.4 改性PVDF分离膜的表征
2.4.1 电镜扫描（SEM）分析
2.4.2 能谱扫描（EDS）分析
2.4.3 核磁（NMR）分析
2.4.4 X射线光电子能谱（XPS）分析
2.4.5 红外扫描（FTIR）分析
2.4.6 X射线衍射（XRD）分析
2.4.7 改性PVDF分离膜的热分析
2.5 本章小结
第3章 改性PVDF分离膜对NI（Ⅱ）的吸附特性研究
3.1 实验药品和仪器
3.2 实验方法
3.2.1 改性膜吸附镍离子工艺条件研究
3.2.2 共存物质对Ni（Ⅱ）吸附的影响
3.2.3 双组份共存吸附的影响
3.2.4 再生利用性能研究
3.3 吸附理论模型
3.3.1 吸附动力学模型
3.3.2 等温吸附模型
3.3.3 吸附热力学
3.4 实验工艺条件对改性分离膜吸附NI（Ⅱ）的性能影响
3.4.1 pH的影响
3.4.2 温度对改性分离膜吸附镍离子的影响
3.4.3 初始浓度对改性PVDF分离膜吸附Ni（Ⅱ）的性能影响
3.4.4 热力学参数分析
3.5 阳离子的存在对改性分离膜吸附NI（Ⅱ）的性能影响
3.5.1 阳离子共存对改性PVDF分离膜影响
3.5.2 阳离子共存时温度对改性PVDF分离膜的特性影响
3.5.3 阳离子共存时初始浓度对改性PVDF分离膜的影响
3.5.4 阳离子共存时改性PVDF分离膜热力学的参数分析
3.6 有机酸共存改性吸附PVDF分离膜吸附的特性研究
3.6.1 共存有机酸温度对改性PVDF分离膜吸附特性影响
3.6.2 有机酸共存温度对吸附性能影响
3.6.3 有机酸共存时初始浓度对改性PVDF分离膜性能影响
3.6.4 有机酸共存时热力学性能的分析
3.7 双组份共存对吸附特性影响
3.8 再生利用性能评价
3.9 本章小结
第4章 改性PVDF分离膜对镍离子动态吸附实验研究
4.1 实验方法
4.1.1 动态吸附实验基本条件的影响
4.1.2 穿透曲线的绘制
4.2 穿透曲线理论模型
4.3 实验基本条件对动态吸附的影响
4.3.1 流速对吸附动态过程影响
4.3.2 膜堆厚度对改性PVDF分离膜动态吸附的影响
4.3.3 穿透曲线
4.4 共存阳离子
4.5 共存有机酸
4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]DTPA改性聚偏氟乙烯膜的制备与表征[J]. 宋来洲,刘倩,赵晓丹,王如. 高分子材料科学与工程. 2011(02)
[2]Fenton氧化–曝气生物滤池处理电镀铜镍废水的研究[J]. 赵静,黄瑞敏,聂凌燕,罗强,何鉴尧. 电镀与涂饰. 2010(04)
[3]特种分离电去离子技术处理低浓度含镍废水[J]. 王建友,卢会霞,闫博,付林,傅学起. 环境科学与技术. 2009(06)
[4]添加剂对PVDF相转化过程及膜孔结构的影响[J]. 陆茵,陈欢林,李伯耿. 高分子学报. 2002(05)
硕士论文
[1]APTMS-DTPA/PVDF螯合膜吸附铜离子的研究[D]. 陆萍萍.燕山大学 2014
[2]APTMS-DTPA/PVDF螯合膜吸附镍离子的研究[D]. 付杰.燕山大学 2012
[3]巯基型螯合剂的合成及其对镍废水处理研究[D]. 李侠.长沙理工大学 2012
本文编号：3122211
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 水体重金属污染概述
1.1.1 水体重金属污染简介
1.1.2 水体中镍污染的特性及危害
1.1.3 水体中镍污染处置方法
1.2 膜分离技术
1.2.1 膜分离技术简介
1.2.2 改性PVDF螯合膜的介绍
1.3 本课题的研究内容
第2章 膜的制备与表征
2.1 实验药品与仪器
2.2 实验内容
2.2.1 改性PVDF分离膜的制备方法
2.2.2 正交试验表的设计及分析
2.3 改性PVDF分离膜的性能测定
pzc)的测定"> 2.3.1 零电荷电位点(pHpzc)的测定
2.3.2 离子交换容量的测定
2.3.3 纯水通量的测定
2.3.4 含水率的测定
2.3.5 孔隙率的测定
2.4 改性PVDF分离膜的表征
2.4.1 电镜扫描（SEM）分析
2.4.2 能谱扫描（EDS）分析
2.4.3 核磁（NMR）分析
2.4.4 X射线光电子能谱（XPS）分析
2.4.5 红外扫描（FTIR）分析
2.4.6 X射线衍射（XRD）分析
2.4.7 改性PVDF分离膜的热分析
2.5 本章小结
第3章 改性PVDF分离膜对NI（Ⅱ）的吸附特性研究
3.1 实验药品和仪器
3.2 实验方法
3.2.1 改性膜吸附镍离子工艺条件研究
3.2.2 共存物质对Ni（Ⅱ）吸附的影响
3.2.3 双组份共存吸附的影响
3.2.4 再生利用性能研究
3.3 吸附理论模型
3.3.1 吸附动力学模型
3.3.2 等温吸附模型
3.3.3 吸附热力学
3.4 实验工艺条件对改性分离膜吸附NI（Ⅱ）的性能影响
3.4.1 pH的影响
3.4.2 温度对改性分离膜吸附镍离子的影响
3.4.3 初始浓度对改性PVDF分离膜吸附Ni（Ⅱ）的性能影响
3.4.4 热力学参数分析
3.5 阳离子的存在对改性分离膜吸附NI（Ⅱ）的性能影响
3.5.1 阳离子共存对改性PVDF分离膜影响
3.5.2 阳离子共存时温度对改性PVDF分离膜的特性影响
3.5.3 阳离子共存时初始浓度对改性PVDF分离膜的影响
3.5.4 阳离子共存时改性PVDF分离膜热力学的参数分析
3.6 有机酸共存改性吸附PVDF分离膜吸附的特性研究
3.6.1 共存有机酸温度对改性PVDF分离膜吸附特性影响
3.6.2 有机酸共存温度对吸附性能影响
3.6.3 有机酸共存时初始浓度对改性PVDF分离膜性能影响
3.6.4 有机酸共存时热力学性能的分析
3.7 双组份共存对吸附特性影响
3.8 再生利用性能评价
3.9 本章小结
第4章 改性PVDF分离膜对镍离子动态吸附实验研究
4.1 实验方法
4.1.1 动态吸附实验基本条件的影响
4.1.2 穿透曲线的绘制
4.2 穿透曲线理论模型
4.3 实验基本条件对动态吸附的影响
4.3.1 流速对吸附动态过程影响
4.3.2 膜堆厚度对改性PVDF分离膜动态吸附的影响
4.3.3 穿透曲线
4.4 共存阳离子
4.5 共存有机酸
4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]DTPA改性聚偏氟乙烯膜的制备与表征[J]. 宋来洲,刘倩,赵晓丹,王如. 高分子材料科学与工程. 2011(02)
[2]Fenton氧化–曝气生物滤池处理电镀铜镍废水的研究[J]. 赵静,黄瑞敏,聂凌燕,罗强,何鉴尧. 电镀与涂饰. 2010(04)
[3]特种分离电去离子技术处理低浓度含镍废水[J]. 王建友,卢会霞,闫博,付林,傅学起. 环境科学与技术. 2009(06)
[4]添加剂对PVDF相转化过程及膜孔结构的影响[J]. 陆茵,陈欢林,李伯耿. 高分子学报. 2002(05)
硕士论文
[1]APTMS-DTPA/PVDF螯合膜吸附铜离子的研究[D]. 陆萍萍.燕山大学 2014
[2]APTMS-DTPA/PVDF螯合膜吸附镍离子的研究[D]. 付杰.燕山大学 2012
[3]巯基型螯合剂的合成及其对镍废水处理研究[D]. 李侠.长沙理工大学 2012
本文编号：3122211
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