二氧化钛纳米粒子—石墨烯/聚合物杂化膜的制备及其分离性能研究
发布时间：2021-05-31 17:40
当前我国资源、能源短缺,生态环境恶化等问题凸显,对资源、能源的利用水平和效率以及环境保护的要求日渐提高,因而迫切需要发展综合性能优异的新型分离膜及成膜方法,以提升膜技术的应用效果,拓宽膜技术的应用领域。理想的分离膜材料应当同时具有高渗透性和高渗透选择性,优良的机械强度、热化学稳定性以及抗污染性。但在目前的应用中,常规的聚合物分离膜在渗透性和渗透选择性之间不能达到一个均衡的理想状态,抗污染性能等也还有待提高。针对这些问题,有机-无机杂化是改善聚合物分离膜性能的有效方法之一。本论文采用浸渍-沉淀法分别制备了二氧化钛纳米粒子-氧化石墨烯（TiO2-GO）和二氧化钛纳米粒子-聚乙二醇接枝氧化石墨烯（TiO2-GO-PEG）复合物;然后通过原位聚合构建二氧化钛纳米粒子-氧化石墨烯复合物/聚酰亚胺（TiO2-GO/PI）和二氧化钛纳米粒子-聚乙二醇接枝氧化石墨烯/聚酰亚胺（TiO2-GO-PEG/PI）杂化气体分离膜,用于CO2气体分离,探讨膜结构和气体分离性能之间的关系;通过共混、浸渍沉淀相转法分别制备二氧化...
【文章来源】：浙江工商大学浙江省
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１膜分离中的ｔｒａｄｅ－ｏｆｆ现象［３５】??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｔｒａｄｅ－ｏｆｆ?ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ??
图２－１不同分子量ＰＥＧ接枝ＧＯ的制备示意图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＥＧ－ＧＯ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｗｅ同复合物的表征??
图２－２不同质量分数的Ｔｉ〇２－ＧＯ的制备示意图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｔｉ〇２－ＧＯ?ｎａｎｏ－ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ??Ｔｉ０２－Ｇ０复合物的详细制备过程如图２－２所示，各物质的质量如表２－４所示。??得到?Ｔｉ０２纳米粒子掺杂量（ｍＴ１〇２／（ｍＴ丨〇２＋ｍＧＯ））分别为?５％、１０％、１５％、３０％、５０％??的二氧化钛纳米粒子－氧化石墨烯复合物（Ｔｉ０２－Ｇ０）。??另外，采用相同的浸渍－沉淀法在不投加ＧＯ的情况下，制备得到Ｔｉ０２纳米??粒子作为对照。??表２－４制备不同Ｔｉ０２－Ｇ０添加的物质的质量??Ｆｉｇ．?２－４?Ｔｈｅ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｉｎ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｔｉ〇２－ＧＯ??材料名称?氧化石墨烯（ｇ）?钛酸四丁酯（ｇ）??Ｔｉ０２（５％）－Ｇ０?０．１８４９??Ｔｉ〇２（１０％）－ＧＯ?０．３６９９??Ｔｉ〇２（１５％）－ＧＯ?０．５?０．７３９８??ＴｉＯ２（３０％）－ＧＯ?１．１０９７??ＴｉＯ２（５０％）－ＧＯ?１．８４９６??２１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析我国膜法海水淡化技术应用研究进展[J]. 李江. 中国水利. 2017(13)
[2]Drinking water treatment using a submerged internal-circulation membrane coagulation reactor coupled with permanganate oxidation[J]. Zhongguo Zhang,Dan Liu,Yu Qian,Yue Wu,Peiran He,Shuang Liang,Xiaozheng Fu,Jiding Li,Changqing Ye. Journal of Environmental Sciences. 2017(06)
[3]改性氧化石墨烯对废水中重金属的吸附[J]. 李仕友,熊凡,欧阳成炜,谢水波,唐振平. 工业水处理. 2017(05)
[4]基于限域传质机制的膜过程定量描述的研究进展[J]. 朱育丹,陆小华,谢文龙,曹伟,吕玲红,董依慧,吴健. 科学通报. 2017(Z1)
[5]有机/无机杂化TiO2纳米粒子掺杂改性复合正渗透膜活性分离层的研究[J]. 况武,康国栋,刘中楠,周美青,刘丹丹,曹义鸣. 膜科学与技术. 2016(06)
[6]一种两亲性共聚物的合成及其对PVDF膜的改性研究[J]. 李妍,周晓吉,沈舒苏,杨晶晶,白仁碧. 膜科学与技术. 2016(06)
[7]杂化聚酰亚胺膜对CO2/N2气体渗透性能的模拟[J]. 朱娜娜,高会元. 膜科学与技术. 2016(06)
[8]埃洛石纳米管稳定的Pickering高内相乳液模板制备大孔聚合泡沫吸附分离三氟氯氰菊酯（英文）[J]. 陈香,潘建明,闫永胜. 物理化学学报. 2016(11)
[9]有机/无机杂化膜渗透汽化分离ABE研究进展[J]. 何一鸣,郭学彬,徐洋,展侠. 化工新型材料. 2016(10)
[10]Nickel（Ⅱ） removal from water using silica-based hybrid adsorbents:Fabrication and adsorption kinetics[J]. Min Xu,Junsheng Liu,Keyan Hu,Congyong Xu,Yaoyao Fang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(10)
硕士论文
[1]功能化石墨烯/聚酰亚胺杂化膜构建及其分离性能研究[D]. 程诚.浙江工商大学 2015
[2]氧化石墨烯超滤分离膜[D]. 黄虎彪.浙江大学 2014
本文编号：3208678
【文章来源】：浙江工商大学浙江省
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１膜分离中的ｔｒａｄｅ－ｏｆｆ现象［３５】??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｔｒａｄｅ－ｏｆｆ?ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ??
图２－１不同分子量ＰＥＧ接枝ＧＯ的制备示意图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＥＧ－ＧＯ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｗｅ同复合物的表征??
图２－２不同质量分数的Ｔｉ〇２－ＧＯ的制备示意图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｔｉ〇２－ＧＯ?ｎａｎｏ－ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ??Ｔｉ０２－Ｇ０复合物的详细制备过程如图２－２所示，各物质的质量如表２－４所示。??得到?Ｔｉ０２纳米粒子掺杂量（ｍＴ１〇２／（ｍＴ丨〇２＋ｍＧＯ））分别为?５％、１０％、１５％、３０％、５０％??的二氧化钛纳米粒子－氧化石墨烯复合物（Ｔｉ０２－Ｇ０）。??另外，采用相同的浸渍－沉淀法在不投加ＧＯ的情况下，制备得到Ｔｉ０２纳米??粒子作为对照。??表２－４制备不同Ｔｉ０２－Ｇ０添加的物质的质量??Ｆｉｇ．?２－４?Ｔｈｅ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｉｎ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｔｉ〇２－ＧＯ??材料名称?氧化石墨烯（ｇ）?钛酸四丁酯（ｇ）??Ｔｉ０２（５％）－Ｇ０?０．１８４９??Ｔｉ〇２（１０％）－ＧＯ?０．３６９９??Ｔｉ〇２（１５％）－ＧＯ?０．５?０．７３９８??ＴｉＯ２（３０％）－ＧＯ?１．１０９７??ＴｉＯ２（５０％）－ＧＯ?１．８４９６??２１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析我国膜法海水淡化技术应用研究进展[J]. 李江. 中国水利. 2017(13)
[2]Drinking water treatment using a submerged internal-circulation membrane coagulation reactor coupled with permanganate oxidation[J]. Zhongguo Zhang,Dan Liu,Yu Qian,Yue Wu,Peiran He,Shuang Liang,Xiaozheng Fu,Jiding Li,Changqing Ye. Journal of Environmental Sciences. 2017(06)
[3]改性氧化石墨烯对废水中重金属的吸附[J]. 李仕友,熊凡,欧阳成炜,谢水波,唐振平. 工业水处理. 2017(05)
[4]基于限域传质机制的膜过程定量描述的研究进展[J]. 朱育丹,陆小华,谢文龙,曹伟,吕玲红,董依慧,吴健. 科学通报. 2017(Z1)
[5]有机/无机杂化TiO2纳米粒子掺杂改性复合正渗透膜活性分离层的研究[J]. 况武,康国栋,刘中楠,周美青,刘丹丹,曹义鸣. 膜科学与技术. 2016(06)
[6]一种两亲性共聚物的合成及其对PVDF膜的改性研究[J]. 李妍,周晓吉,沈舒苏,杨晶晶,白仁碧. 膜科学与技术. 2016(06)
[7]杂化聚酰亚胺膜对CO2/N2气体渗透性能的模拟[J]. 朱娜娜,高会元. 膜科学与技术. 2016(06)
[8]埃洛石纳米管稳定的Pickering高内相乳液模板制备大孔聚合泡沫吸附分离三氟氯氰菊酯（英文）[J]. 陈香,潘建明,闫永胜. 物理化学学报. 2016(11)
[9]有机/无机杂化膜渗透汽化分离ABE研究进展[J]. 何一鸣,郭学彬,徐洋,展侠. 化工新型材料. 2016(10)
[10]Nickel（Ⅱ） removal from water using silica-based hybrid adsorbents:Fabrication and adsorption kinetics[J]. Min Xu,Junsheng Liu,Keyan Hu,Congyong Xu,Yaoyao Fang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(10)
硕士论文
[1]功能化石墨烯/聚酰亚胺杂化膜构建及其分离性能研究[D]. 程诚.浙江工商大学 2015
[2]氧化石墨烯超滤分离膜[D]. 黄虎彪.浙江大学 2014
本文编号：3208678
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