氧化锰/PTFE中空纤维复合膜的制备和催化性能

发布时间：2021-06-20 15:57

　　近几十年来,膜分离技术由于其环保且处理能力强的优势在水处理过程中广泛运用,其中,新型膜材料特别是功能化复合膜材料已成为研究热点。氧化锰（Mn O2、Mn3O4）作为重要的过渡金属氧化物,兼具吸附、氧化和催化的性能,在水处理应用中具有广阔的前景。本文结合两者的特点制备出催化功能化的复合膜材料。主要以聚四氟乙烯中空纤维膜（PTFE HFM）为基膜,在基膜膜孔中原位合成氧化锰,得到一种新型的具备催化功能的复合膜。该复合膜在废水处理过程中兼具富集和催化降解污染物的功能,本文将通过对酚类物质的处理,探讨该复合膜的催化降解效果。具体内容如下:1.探索出一种在温和条件下用简单工艺在中空纤维膜膜孔内原位反应合成氧化锰的实验方案。首先采用水热法以Mn SO4·H2O、Na OH、H2O2和KMn O4、Mn SO4·H2O为原料分别制备出Mn3O4和Mn O2,然后参考水热法合成条件将原料反复注入基膜微孔内并通过热处理制备出Mn3O4/PTFE和Mn O2/PTFE中空纤维复合膜。扫描电镜、X射线能谱仪和热重分析等测试结果显示,基膜微孔中存在形貌各异的氧化锰。通过纯水通量测试表明,制备的氧化锰/PTFE... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 酚类物质的处理现状
        1.2.1 物理法
        1.2.2 生物法
        1.2.3 化学法
    1.3 氧化锰的研究现状
        1.3.1 氧化锰的合成方法
        1.3.2 氧化锰的性能研究
    1.4 界面聚合的发展及应用
    1.5 催化膜的类型
    1.6 氧化剂的简介
    1.7 课题研究的意义和目的
        1.7.1 课题研究的意义
        1.7.2 课题研究的内容
第二章 氧化锰/PTFE中空纤维复合膜的制备及其表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 四氧化三锰的合成
        2.2.4 二氧化锰的合成
        2.2.5 氧化锰/PTFE中空纤维复合膜的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 样品的XRD表征
        2.3.2 样品的SEM表征
        2.3.3 样品的EDS表征
        2.3.4 样品的XPS表征
        2.3.5 样品的TG表征
        2.3.6 样品的通量测试
    2.4 本章小结
第三章 氧化锰/PTFE中空纤维复合膜的催化性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 催化降解有机物的实验过程与分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 氧化剂对氧化锰/PTFE中空纤维膜降解苯酚的影响
        3.3.2 氧化锰/PTFE中空纤维膜对苯酚的降解
        3.3.3 氧化锰/PTFE中空纤维膜对对氨基苯酚的降解
        3.3.4 氧化锰含量对氧化锰/PTFE中空纤维膜降解苯酚的影响
        3.3.5 苯酚初始浓度对氧化锰/PTFE中空纤维降解性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纤维复合膜的制备和催化性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纤维复合膜的制备
        4.2.4 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纤维复合膜的表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纤维膜的FT-IR表征
        4.3.2 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纤维膜的FESEM表征
        4.3.3 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纤维膜的TG表征
        4.3.4 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纤维膜的通量测试
        4.3.5 聚酰胺/MnO_2/PTFE中空纤维膜对苯酚降解的分析
    4.4 本章小结
第五章 研究总结及展望
    5.1 研究结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物降解酚类污染物的研究进展[J]. 陈治希,刘昭文,杨凯,刘鸿杰,吴龙火.  广州化学. 2015(01)
[2]膜技术在印染废水处理中的应用[J]. 虞岚.  科技致富向导. 2014(15)
[3]双氧水强氧化性介质中纳米Mn3O4的合成[J]. 郎婷,许东东,易梦雨,孙维义,申武,苏仕军.  应用化工. 2013(12)
[4]含酚废水的生物处理技术研究[J]. 姜宇,程彩霞,孙宏志.  能源与环境. 2013(05)
[5]石墨烯-铁卟啉复合材料的制备及其H2O2传感器应用研究[J]. 郑龙珍,叶丹,熊乐艳,陶堃.  分析科学学报. 2013(03)
[6]多孔性Mn3O4的制备及其对水中镉的吸附[J]. 李长安,刘伟,陈上.  环境工程学报. 2013(02)
[7]粉末活性炭吸附工艺处理苯酚污染水试验[J]. 张锐坚,黄少斌,崔彬.  环境科学与管理. 2012(02)
[8]新型固定式ZnO光催化膜反应器的研究[J]. 孙国瞳,胡鹏,白柳杨,袁方利.  过程工程学报. 2012(01)
[9]Fenton试剂氧化机理及在水处理中的应用现状[J]. 齐建华,韩晋英,陈福川.  水工业市场. 2012(01)
[10]纳滤膜技术研究及市场进展[J]. 杨玉琴.  信息记录材料. 2011(06)



本文编号：3239499