聚偏氟乙烯基杂化离子交换膜的制备及性能研究

发布时间：2021-05-20 00:00

　　离子交换膜是一种具有离子选择透过性的功能高分子膜,在化工生产、食品加工、药物提纯、能源储蓄、废水处理等领域具有广泛的应用价值。离子交换膜分离技术的应用,具有操作方便高效、节省能源资源、无二次污染的特点,特别适合于现代化工业生产对节能、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要。离子交换膜分离技术应用于膜法钴电积或钴电积废水处理领域中,不但可以提纯和回收高品质的钴金属单质,避免有害性气体氯气的产生,而且还可以生产可循环使用的盐酸,基本不产生任何二次污染,但是这项新型技术的应用及推广,对于离子交换膜的性能提出了很高的要求,尤其是对阳离子交换膜的氯离子阻挡性能和耐酸耐氧化性能要求较高,然而目前国内外生产的大多数商品离子交换膜,膜的氯离子阻挡性能普遍不是很高,耐酸耐氧化性能也十分有限,这严重限制了这项新型技术的发展和应用,因此本论文决定以有机-无机离子杂化离子膜的制备研究为突破口,选用成膜性能优异、物化稳定性良好的有机物材料和无机材料,结合以往学者在此领域相关的研究及制备工艺,研制出一种在膜法钴电积工艺中具有应用潜力的有机-无机杂化离子交换膜。课题选用成膜性能优异、物化稳定性良好的聚偏氟乙烯（PV... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 离子交换膜的简介
        1.1.1 离子交换膜的定义及分类
        1.1.2 离子交换膜的结构及制备
        1.1.3 离子交换膜的发展及应用
    1.2 杂化离子交换膜的研究进展
        1.2.1 杂化离子交换膜的常用制备材料
        1.2.2 杂化离子交换膜的常用制备方法
        1.2.3 杂化离子交换膜的重要应用性能
    1.3 课题研究的背景、内容、目的及意义
        1.3.1 课题研究的背景
        1.3.2 课题研究的内容
        1.3.3 课题研究的目的及意义
2 实验材料设备及膜的性能的表征和测试
    2.1 实验材料及设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
    2.2 膜性能的表征及测试
        2.2.1 膜基本性能的表征
        2.2.2 膜特殊性能的测试
3 PWA/PVDF杂化离子交换膜的初步制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 膜的初步制备
        3.2.1 PWA/PVDF杂化离子交换膜的初步制备
        3.2.2 ZrP/PVDF杂化离子交换膜的初步制备
    3.3 结果讨论与分析
        3.3.1 、膜的初步制备及基本性能分析
        3.3.2 、膜的氯离子阻挡性能及耐酸耐氧化性能的分析
        3.3.3 、膜的SEM分析
    3.4 本章小结
4 PWA/PVDF化离子交换膜的改进制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 PWA/PVDF杂化离子交换膜的改进制备
    4.3 结果讨论与分析
        4.3.1 、膜的改进制备及基本性能的分析
        4.3.2 、膜的氯离子阻挡性能及耐酸耐氧化性能分析
        4.3.3 、膜的SEM分析
        4.3.4 、膜的FTIR分析
    4.4 本章小结
5 ZrP/PVDF杂化离子交换膜的改进制备及性能研究
    5.1 引言
    5.2 ZrP/PVDF杂化离子交换膜的改进制备
    5.3 结果讨论与分析
        5.3.1 、膜的改进制备及基本性能影响的分析
        5.3.2 、膜的氯离子泄漏率及耐酸耐氧化性能分析
        5.3.3 、膜的SEM分析
        5.3.4 、膜的FRIT分析
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间参加的课题研究
攻读学位期间获得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]ZrP/PVDF杂化阳离子交换膜的制备及性能[J]. 张亚涛,李启明,王三反,周键.  有色金属工程. 2019(03)
[2]SiO2-PWA/PVDF杂化阳离子交换膜的制备及性能研究[J]. 张亚涛,王三反,周键,张少博.  膜科学与技术. 2018(05)
[3]苯磺酸甜菜碱表面改性阳离子交换膜[J]. 黄全江,南君,王三反,李欣怡,邹信,张学敏.  材料导报. 2018(02)
[4]纳米SiO2杂化PVDF-g-PSSA离子交换膜的制备及性能研究[J]. 王磊,孔梦晓,李陈,王旭东,张全.  西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]双膜三室电解槽中电沉积钴的离子传输[J]. 周键,王三反,宋小三,张学敏.  中国有色金属学报. 2016(11)
[6]PWA-d-PVA/PVDF膜在直接甲醇燃料电池中的应用[J]. 班辉,郭贵宝,张芳,刘书题,闫凯波.  电源技术. 2016(01)
[7]原位合成法二氧化硅/硅钨酸改性聚乙烯醇质子交换膜的研制[J]. 郝燕,刘书题,郭贵宝,班辉,赵文广.  膜科学与技术. 2015(01)
[8]离子交换膜及其在水处理中的应用[J]. 高教成.  科技资讯. 2014(31)
[9]膜电解法回收含钴废水中钴的研究[J]. 金美珊,王三反,穆永信,丛琳.  环境工程. 2014(03)
[10]聚苯乙烯/聚偏氟乙烯阳离子交换合金膜的研制与性能[J]. 谭渊清,雷引林,罗云杰,高学理.  水处理技术. 2014(01)

博士论文
[1]聚合物基离子交换膜的制备、表征与应用[D]. 童彬.中国科学技术大学 2016
[2]“离子穿梭”型离子膜制备及传导性能研究[D]. 葛晓琳.中国科学技术大学 2016
[3]有机—无机杂化阴离子交换膜的制备、表征和应用[D]. 吴永会.中国科学技术大学 2009

硕士论文
[1]ZrP/Al2O3/PVA有机—无机复合质子交换膜的制备和表征[D]. 郭高航.哈尔滨工业大学 2013
[2]有机—无机多硅杂化膜的制备及表征[D]. 王辉.中国科学技术大学 2010
[3]多形貌磷酸锆的有机化合物导向合成研究[D]. 冯英俊.山东轻工业学院 2007



本文编号：3196681