当前位置:主页 > 科技论文 > 化学工程论文 >

PTFE导电微孔膜EVMD过程研究及其电催化应用

发布时间:2018-02-27 19:41

  本文关键词: PTFE 导电膜 MWCNTs 石墨烯 EVMD 电催化 出处:《天津工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:电化学膜分离耦合技术在水处理领域扮演着日益重要的角色,但传统导电膜柔性不足的缺点,使其发展受到制约。碳纳米管与石墨烯作为先进导电材料被广泛研究。本文以聚四氟乙烯(PTFE)双向拉伸膜为导电膜基膜,以多壁碳纳米管(MWCNTs)与石墨烯混合物为导电基质,抽滤使导电基质负载于PTFE膜表面并制得PTFE导电微孔膜。将其应用于电场辅助减压膜蒸馏(EVMD)实验以及电催化降解染料废水中。首先,以MWCNTs为导电基质,制备PTFE/MWCNTs导电微孔膜,研究导电基质单位面积负载量(PUALM)对膜性能的影响。结果表明,随着PUALM增加,膜导电性逐渐增加、N2通量逐渐下降。当PUALM为10g/m2时,其导电性为0.12±0.01(Ω/sq)-1、N2通量为59.24±5.0m3/m2h,兼具良好的导电性能与分离性能。将石墨烯掺杂入导电基质时,导电膜疏水性得到明显改善,当石墨烯与MWCNTs比例为2:1时,其水接触角可达134.3±0.76°。其次,将导电膜应用于EVMD过程以缓解膜污染,以腐植酸(HA)为有机污染物,并以导电膜为阴极、不锈钢网为阳极。结果表明,由于电场排斥力及电化学作用,EVMD能对膜污染进行有效抑制。当电场强度为1.0v/cm时能取得较好的抗污染效果,MD通量从4.97L/m2h提升为8.89L/m2h。当用电化学方法对膜进行清洗时,其MD通量能得到有效恢复,且通量恢复效果会随着电场强度、清洗时间的增加而增加,当电场强度为1.Ov/cm、清洗时间为8h时,其初始通量可由8.5L/m2h 恢复至 11.75 L/m2h。最后,当将导电膜用于电催化降解染料时,导电膜作阳极、不锈钢网作阴极。结果表明,染料降解效率会随着PUALM的增加、催化时间增加、电场强度增加以及电催化剂的添加而增加,而随染料浓度的增加而下降。当PUALM为20g/m2时,染料脱色率接近100%。此外,导电膜展现了良好的催化稳定性,循环使用6次后,染料脱色率仍达90.05%。
[Abstract]:Electrochemical membrane separation coupling technology plays an increasingly important role in the field of water treatment, but the traditional conductive membrane is not flexible enough. Carbon nanotubes (CNTs) and graphene are widely studied as advanced conductive materials. In this paper, the composite of MWCNTsand graphene is used as the conductive matrix, and the biaxial stretching film of PTFEs is used as the conductive film base film, and the composite of MWCNTsand graphene is used as the conductive matrix. The conductive PTFE microporous membrane was prepared by filtering the conductive matrix onto the surface of the PTFE membrane. It was applied to the electric field assisted vacuum distillation membrane (EVMD) experiment and electrocatalytic degradation of dye wastewater. Firstly, the PTFE/MWCNTs conductive microporous membrane was prepared by using MWCNTs as the conductive substrate. The effect of conductive substrate loading per unit area on membrane properties was studied. The results showed that with the increase of PUALM, the conductivity of the membrane gradually increased and the N _ 2 flux decreased. When PUALM was 10 g / m ~ 2, the flux of N _ 2 decreased gradually. The conductivity of the film is 0.12 卤0.01 (惟 / sq-1N _ 2 flux 59.24 卤5.0 m ~ 3 / m ~ 2 h). When graphene is doped into the conductive matrix, the hydrophobicity of the conductive membrane is obviously improved. When the ratio of graphene to MWCNTs is 2: 1, the water contact angle is 134.3 卤0.76 掳. The conductive film was applied to the EVMD process to mitigate the membrane fouling, with humic acid (HA) as the organic pollutant, the conductive film as the cathode, and the stainless steel mesh as the anode. The results showed that, Due to the repulsive force of electric field and electrochemical action, EVMD can effectively inhibit the membrane fouling. A better antifouling effect can be obtained when the electric field intensity is 1.0 v / cm. The MD flux is increased from 4.97 L / m ~ 2 h to 8.89 L / m ~ 2 h. When the membrane is cleaned by electrochemical method, The MD flux can be recovered effectively, and the flux recovery effect will increase with the increase of electric field intensity and cleaning time. When the electric field intensity is 1.Ov / cm and the cleaning time is 8h, the initial flux can be recovered from 8.5 L / m ~ 2 h to 11.75 L / m ~ 2 h. When the conductive film was used for electrocatalytic degradation of dyes, the conductive film was used as anode and stainless steel mesh as cathode. The results showed that the degradation efficiency of dyes increased with the increase of PUALM, catalytic time, electric field intensity and the addition of electrocatalyst. When PUALM is 20 g / m ~ 2, the decolorization rate of the dye is close to 100. In addition, the conductive film exhibits good catalytic stability. After six cycles, the decolorization rate of the dye is still 90.05%.
【学位授予单位】:天津工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ051.893

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;万顺股份:被指导电膜产能利用不足1/5[J];股市动态分析;2014年24期

2 张丽芳,郑国,张晓天;聚苯胺复合导电膜的制备[J];包装工程;1994年04期

3 苗向阳,江农基,张保军,刘静;导电膜玻璃在化学钢化过程中的性能变化[J];玻璃;2003年05期

4 郑鑫;谭晓明;徐闫;涂浩;尹江;;光固化聚苯胺-环氧丙烯酸树脂互穿网络导电膜力学性能的研究[J];涂料工业;2012年08期

5 朱明俊;李进;;汞电极毛细管顶端导电膜的生成[J];化学传感器;1993年02期

6 ;一种SnO_2导电膜的制备方法[J];国外发光与电光;1975年02期

7 ;ITO导电膜玻璃[J];建材工业信息;2003年11期

8 李天从;黄佳钰;陈志坚;;In_2O_3-SnO_2透红外导电膜的制备[J];华侨大学学报(自然科学版);1985年02期

9 罗桂莲;李恒;魏彤;范壮军;郑超;;纳米石墨片/炭黑/氯醋树脂复合导电膜的制备及性能研究[J];涂料工业;2009年12期

10 张晏清;周志福;张雄;;覆导电膜骨料水泥砂浆的制备与性能[J];建筑材料学报;2011年02期

相关会议论文 前6条

1 辛智青;李路海;唐小君;汪继伟;吕越;;印刷导电膜方阻测试方法研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年

2 王立达;刘贵昌;邱介山;;玻璃纤维表面导电膜的制备[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年

3 赵林治;杨书廷;李超;王海红;张明春;丁立;;磷钼酸及磷钼酸质子导电膜的制备[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年

4 侯爱国;廖克俊;孙晓楠;张毅;冯明海;郭伟;;基于碳纳米管高分子导电膜的压阻效应[A];海峡两岸第二届工程材料研讨会论文集[C];2004年

5 何亮;谷景华;;负载型SrCeO_3和BaCeO_3基高温质子导电膜的制备[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年

6 何亮;谷景华;;负载型SrCeO_3和BaCeO_3基高温质子导电膜的制备[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集稀土专辑[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 娄山 沈正谊;“蚌埠华益”成为世界导电膜玻璃研发生产基地[N];蚌埠日报;2006年

2 记者 娄山邋通讯员 沈正谊;“蚌埠华益”:全国最大导电膜研发生产基地[N];蚌埠日报;2008年

3 证券时报记者 陈锴;万顺股份 计划投资生产导电膜[N];证券时报;2010年

4 记者 余小乔 实习生 崔莹莹;全球市场占有率达20%[N];蚌埠日报;2012年

5 沈正谊 殷传伟;华益公司科技创新引领企业发展[N];蚌埠日报;2006年

6 记者 娄山 通讯员 沈正谊;华光集团一高新项目建成试生产[N];蚌埠日报;2009年

7 记者 胡义伟;苏大维格布局触控导电膜产业[N];上海证券报;2012年

8 记者 王宝同;触摸屏项目预计十月投产[N];蚌埠日报;2011年

9 江苏 杰灵;电子产品导电膜层缺损修复的万能通法[N];电子报;2004年

10 冯波;加工玻璃市场前景看好[N];中国乡镇企业报;2004年

相关硕士学位论文 前6条

1 李劲超;全钒液流电池用磺化聚酰亚胺/无机物复合质子导电膜[D];西南科技大学;2015年

2 刘贵林;碳纤维银/铜功能粒子及其柔性导电膜的制备及性能研究[D];中北大学;2016年

3 刘欢;PTFE导电微孔膜EVMD过程研究及其电催化应用[D];天津工业大学;2017年

4 段启亮;ZAO(掺铝氧化锌)导电膜的制备及特性研究[D];郑州大学;2005年

5 邱阳;球形玻璃基底表面增透ITO导电膜的研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2012年

6 罗桂莲;纳米石墨片的分散及其导电膜的制备研究[D];哈尔滨工程大学;2009年



本文编号:1544053

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/1544053.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户afdad***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com