萃取凝胶膜的制备及其性能研究
发布时间：2021-03-04 04:50
针对支撑液膜（SLM）稳定性差,使用寿命短的缺点,本课题将凝胶技术与支撑液膜技术相结合,通过表面涂覆的方式在亲水性PVDF超滤膜外表面制备了一层疏水性聚二甲基硅氧烷-正硅酸乙酯-磷酸二异辛脂（PDMS-TEOS-D2EHPA）萃取凝胶薄层,从而构建出萃取凝胶膜（EGM）。研究中以Ni（Ⅱ）为目标溶质,首先利用多种分析测试方式对萃取凝胶层物理、化学性质进行系统的综合分析与评价;继而通过EGM同步萃取与反萃实验分析制备条件对成膜的萃取效率及传质稳定性能的影响。实验结果显示,当凝胶层制备条件为PDMS:TEOS:DBTL质量比为10:8.0:0.20、PDMS质量浓度为24 wt.%、涂覆时间为40 min、陈化环境湿度维持于15%-25%时,所制备的EGM具有最佳萃取效率及最优的运行稳定性。其次,采用最佳制备及涂覆条件下制备的EGM,通过系统的实验研究了EGM萃取反萃过程的工艺运行条件包括料液相浓度与流量、反萃相流量、以及组件装填密度等工艺参数对EGM运行稳定性以及镍离子传质效率的影响规律,最终获得的最佳工艺条件为料液相流量为1250 mL/min、反萃相流量为93 mL/min、组件装填...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
2.逆询迁移机理示感翻
?Ｈ?Ｍｅｍｂｒａｎｅ??ｌｉｑｕｉｄ??图１－２逆向迁移机理示意图??？同向迁移??当载体为中性或者碱性载体时，传质机理为同向迁移，同样以金属离子Ｍｎ＋??的迁移过程为例，传质机理如图１－３所示：，反应方程式如（丨－２）：??Ｍｎ＋ｎＸ＋Ｅ＾ＥＭＸｎ?（１－２）??在料液相侧，流动载体Ｅ与供能物质）Ｃ选择性地同金属离子Ｍ＃发生络合??反应生成离子对ＥＭＸ．在浓度梯度的作用下，ＥＭＸ从料液相侧扩散至反萃相侧，??并在反萃剂的作用下，释放ＭｎＴ及解络后的流动载体在浓度梯嗖的作用下重??新返回至料液相侧，并重复这个过程。??Ｆｅｅｄ?ｌｉｑｕｉｄ?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｐｏｒｅ?Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ?ｌｉｑｕｉｄ??？ｃ，：??＃?ｘ、?〔?＋?ｒ?＾?〇??＼?．?Ａｆ＞?Ａ?广驗?Ｃａｒｒｉｅｒ??＇?Ｊ?＾?Ｖ．?□??ｄ．?＋?ｘ：?＾?Ｍｅｍｂｒａｎｅ??Ｈｆｘ?．ｕｘ?ｌｉｑｕｉｄ??图１－３同向迁移机理示怠图??合理的选择流动载体能够有效的提高支撑液膜体系的萃取效率
?２．３．１．２纯水通量测试??在测试前，将待测样品用去离子水浸泡３０?ｍｉｎ后放入如图２－２所示的装置??中。测试过程中，水温控制于２５°Ｃ’。通过调节隔膜阀，使中空纤维膜进、出Ｉ?Ｉ??压力分别控制千０．２０２?ＭＰａ和０．１９８?ＭＰａ，预压密３０?ｍｉｎ。之后将中空纤维膜进??口压力调至０．１０２?ＭＰａ，出口压力调至０．０９８?ＭＰａ，收集单位时间内透过有效膜??面积的去离子水体积，根据公式（２－１）计算出纯水通量。??Ｊ＾＝＾ＶＪｉｍＤＬｔ?（２－１）??式中：人：测试膜丝纯水通量，Ｌｍｕ＇ＩＶ１；?ＡＫＷ：透过有效膜面积的去离子??水体积，Ｕ?中空纤维膜根数；中空纤维膜平均直径，Ｚ：中空纤维??膜有效长度，ｍ：?／：测试时间，ｈ。???＾???
【参考文献】：
期刊论文
[1]界面聚合中单体结构对复合支撑液膜稳定性的影响[J]. 高士强,贾悦,吕晓龙,武春瑞,王暄,高启君,陈华艳. 功能材料. 2016(09)
[2]金属离子提取的支撑型液膜稳定性:膜材料研究进展[J]. 陈银,张云燕,李雪梅,王万军,何涛. 化学进展. 2011(05)
[3]中空纤维支撑液膜萃取Cu（Ⅱ）的传递性能（英文）[J]. 张卫东,崔春花,郝子苏. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2010(01)
[4]新型PDMS渗透蒸发膜处理含酚废水的研究[J]. 马克,陈寅生,李茜. 水处理技术. 2010(01)
[5]离子液体支撑液膜的研究及应用进展[J]. 沈江南,阮慧敏,吴东柱,章杰. 化工进展. 2009(12)
[6]支撑液膜稳定性研究进展[J]. 王彩玲,张立志. 化工进展. 2007(07)
[7]P204萃取废电池中镍的工艺研究[J]. 李柏均,马晓鸥. 五邑大学学报(自然科学版). 2007(01)
[8]溶剂萃取法处理含柠檬酸镍废水的研究[J]. 卿春霞,张建民,宗刚,刘羽. 纺织高校基础科学学报. 2006(02)
[9]膜电解法回收人造金刚石废水中镍的研究[J]. 李效红,郝学奎,王三反. 净水技术. 2005(06)
[10]支撑液膜研究及应用进展[J]. 杜军,周堃,陶长元. 化学研究与应用. 2004(02)
博士论文
[1]支撑液膜传质及其不稳定性研究[D]. 郑辉东.浙江大学 2010
硕士论文
[1]脱醇型室温硫化硅橡胶的制备与改性研究[D]. 黄異.武汉工程大学 2014
[2]PDMS/PVDF中空纤维复合膜渗透蒸发回收处理煤化工废水中酚[D]. 杨树人.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3062592
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
2.逆询迁移机理示感翻
?Ｈ?Ｍｅｍｂｒａｎｅ??ｌｉｑｕｉｄ??图１－２逆向迁移机理示意图??？同向迁移??当载体为中性或者碱性载体时，传质机理为同向迁移，同样以金属离子Ｍｎ＋??的迁移过程为例，传质机理如图１－３所示：，反应方程式如（丨－２）：??Ｍｎ＋ｎＸ＋Ｅ＾ＥＭＸｎ?（１－２）??在料液相侧，流动载体Ｅ与供能物质）Ｃ选择性地同金属离子Ｍ＃发生络合??反应生成离子对ＥＭＸ．在浓度梯度的作用下，ＥＭＸ从料液相侧扩散至反萃相侧，??并在反萃剂的作用下，释放ＭｎＴ及解络后的流动载体在浓度梯嗖的作用下重??新返回至料液相侧，并重复这个过程。??Ｆｅｅｄ?ｌｉｑｕｉｄ?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｐｏｒｅ?Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ?ｌｉｑｕｉｄ??？ｃ，：??＃?ｘ、?〔?＋?ｒ?＾?〇??＼?．?Ａｆ＞?Ａ?广驗?Ｃａｒｒｉｅｒ??＇?Ｊ?＾?Ｖ．?□??ｄ．?＋?ｘ：?＾?Ｍｅｍｂｒａｎｅ??Ｈｆｘ?．ｕｘ?ｌｉｑｕｉｄ??图１－３同向迁移机理示怠图??合理的选择流动载体能够有效的提高支撑液膜体系的萃取效率
?２．３．１．２纯水通量测试??在测试前，将待测样品用去离子水浸泡３０?ｍｉｎ后放入如图２－２所示的装置??中。测试过程中，水温控制于２５°Ｃ’。通过调节隔膜阀，使中空纤维膜进、出Ｉ?Ｉ??压力分别控制千０．２０２?ＭＰａ和０．１９８?ＭＰａ，预压密３０?ｍｉｎ。之后将中空纤维膜进??口压力调至０．１０２?ＭＰａ，出口压力调至０．０９８?ＭＰａ，收集单位时间内透过有效膜??面积的去离子水体积，根据公式（２－１）计算出纯水通量。??Ｊ＾＝＾ＶＪｉｍＤＬｔ?（２－１）??式中：人：测试膜丝纯水通量，Ｌｍｕ＇ＩＶ１；?ＡＫＷ：透过有效膜面积的去离子??水体积，Ｕ?中空纤维膜根数；中空纤维膜平均直径，Ｚ：中空纤维??膜有效长度，ｍ：?／：测试时间，ｈ。???＾???
【参考文献】：
期刊论文
[1]界面聚合中单体结构对复合支撑液膜稳定性的影响[J]. 高士强,贾悦,吕晓龙,武春瑞,王暄,高启君,陈华艳. 功能材料. 2016(09)
[2]金属离子提取的支撑型液膜稳定性:膜材料研究进展[J]. 陈银,张云燕,李雪梅,王万军,何涛. 化学进展. 2011(05)
[3]中空纤维支撑液膜萃取Cu（Ⅱ）的传递性能（英文）[J]. 张卫东,崔春花,郝子苏. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2010(01)
[4]新型PDMS渗透蒸发膜处理含酚废水的研究[J]. 马克,陈寅生,李茜. 水处理技术. 2010(01)
[5]离子液体支撑液膜的研究及应用进展[J]. 沈江南,阮慧敏,吴东柱,章杰. 化工进展. 2009(12)
[6]支撑液膜稳定性研究进展[J]. 王彩玲,张立志. 化工进展. 2007(07)
[7]P204萃取废电池中镍的工艺研究[J]. 李柏均,马晓鸥. 五邑大学学报(自然科学版). 2007(01)
[8]溶剂萃取法处理含柠檬酸镍废水的研究[J]. 卿春霞,张建民,宗刚,刘羽. 纺织高校基础科学学报. 2006(02)
[9]膜电解法回收人造金刚石废水中镍的研究[J]. 李效红,郝学奎,王三反. 净水技术. 2005(06)
[10]支撑液膜研究及应用进展[J]. 杜军,周堃,陶长元. 化学研究与应用. 2004(02)
博士论文
[1]支撑液膜传质及其不稳定性研究[D]. 郑辉东.浙江大学 2010
硕士论文
[1]脱醇型室温硫化硅橡胶的制备与改性研究[D]. 黄異.武汉工程大学 2014
[2]PDMS/PVDF中空纤维复合膜渗透蒸发回收处理煤化工废水中酚[D]. 杨树人.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3062592
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