煤基板式炭膜的制备及其增强改性

发布时间：2021-01-25 13:13

　　煤基炭膜是以成本较低的煤粉为主要原料与添加剂混合后,经成型、干燥、炭化制备而成的一种新型无机多孔膜。与传统的聚合物膜相比,它具有良好的化学稳定性、较高的机械强度、耐高温、耐酸碱腐蚀等特性；而与其他无机膜相比,它又具有优良的导电性、原料成本低廉等特点,在水处理和液体分离领域显示出了强劲的发展势头。然而,煤基炭膜质脆,在使用过程中易断裂,严重影响其实际应用。本文采用不同煤粉配比、添加剂混合掺杂以及加入导电物质、炭纤维等方式来提高现有煤基板式炭膜的导电性及机械强度,制备出了具有较高导电性和机械强度的煤基板式炭膜,并借助SEM电镜分析手段对煤基板式炭膜的微观孔结构进行了表征。结果发现：经过条件选优,制备出的煤基板式炭膜具有光滑的外表面、丰富的孔隙结构、均一的孔径分布以及较高的机械强度和导电性。本文还着重考察了不同膜板厚度、碳纤维丝、网预处理前后对煤基板式炭膜性能的影响。实验结果表明,炭纤维的加入可以有效地降低炭膜的脆性,但是过多的加入,反过来又会降低炭膜的抗压强度。同时,煤基板式炭膜也是一种性能优异的电催化膜材料,可以同电催化氧化技术相耦合,构成电催化膜反应器,并可以通过负载催化剂提高炭膜的电... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1. 文献综述
    1.1 膜及膜分离技术
    1.2 膜的分类
    1.3 炭膜的定义
    1.4 炭膜的分类
    1.5 炭膜的制备及应用
        1.5.1 炭膜的制备
        1.5.2 炭膜的应用
    1.6 氧化技术的研究概况
    1.7 选题的依据和研究内容
2 实验原料、制备方法和测试与表征
    2.1 煤样工业分析、粒度分布和实验仪器
        2.1.1 煤样工业分析和粒度分布
        2.1.2 实验仪器和设备
    2.2 煤基板式炭膜的制备方法
    2.3 煤基板式炭膜的性能测试与结构表征
        2.3.1 孔结构性能测试
        2.3.2 机械性能测试
        2.3.3 电导率的测试
        2.3.4 扫描电镜（SEM）分析
3 煤基板式炭膜的制备工艺
    3.1 前言
    3.2 煤粉混合比例对煤基板式炭膜性能的影响
    3.3 添加剂含量对煤基板式炭膜的影响
        3.3.1 粘结剂加入量对煤基板式炭膜性能的影响
        3.3.2 造孔剂加入量对煤基板式炭膜性能的影响
    3.4 不同煤板厚度对煤基板式炭膜性能的影响
    3.5 本章小结
4 煤基板式炭膜增强改性
    4.1 前言
    4.2 煤基板式炭膜导电性能的增强
        4.2.1 导电炭黑对煤基板式炭膜性能的影响
        4.2.2 导电石墨对煤基板式炭膜性能的影响
    4.3 煤基板式炭膜机械性能的增强
        4.3.1 SEM微观形貌分析
        4.3.2 碳纤维对煤基板式炭膜孔性能的影响
        4.3.3 碳纤维对煤基板式炭膜机械强度的影响
    4.4 本章小结
5 煤基板式炭膜的应用探索
    5.1 前言
    5.2 膜分离-电催化氧化反应器示意图
    5.3 不同因素对苯酚处理效果的影响
        5.3.1 电流大小的影响
        5.3.2 泵速的影响
        5.3.3 炭膜膜厚的影响
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]煤基多孔炭膜去除压载水中微藻的研究[J]. 宋成文,陶平,宋学凯,吴帅华,邵秘华,高光锐,冯祎宁,王同华.  无机材料学报. 2013(10)
[2]电化学氧化处理难降解废水的研究进展[J]. 程迪,赵馨,邱峰,周磊,李长波,张洪林.  化学与生物工程. 2011(04)
[3]电催化氧化技术的研究进展[J]. 应传友.  化学工程与装备. 2010(08)
[4]炭膜与三维电极耦合处理高含盐染色废水的研究[J]. 赵建伟,张永刚,李洪英.  水处理技术. 2010(07)
[5]石墨电极-低压脉冲电解含油废水影响因素研究[J]. 杨红斌,荆秀艳,杨胜科,王文科.  环境工程学报. 2010(01)
[6]煤基管状炭膜的制备及应用[J]. 张万栋,王同华,潘艳秋.  膜科学与技术. 2009(05)
[7]管式炭膜制备工艺对膜孔结构的影响[J]. 张永刚,卢明超.  功能材料. 2009(08)
[8]电催化氧化处理垃圾渗滤液[J]. 岳琳,王启山,王玉恒,石岩.  北京化工大学学报(自然科学版). 2007(06)
[9]炭膜制备及其孔结构调控[J]. 卢明超,张永刚.  材料导报. 2007(03)
[10]电化学净化废水技术的研究进展[J]. 时文中,褚意新,麻秋娟.  天中学刊. 2005(02)

硕士论文
[1]电催化氧化用于废水深度处理实验研究[D]. 黄琳琳.哈尔滨工业大学 2012
[2]钛基SnO2-Sb电极的制备及电催化氧化苯酚过程的研究[D]. 高平.哈尔滨工程大学 2012



本文编号：2999284