碳纳米管静电纺丝有机纳滤膜制备及电催化处理高盐染料废水

发布时间：2022-02-23 02:46

　　本文以碳布为基础载体,通过静电纺丝制备了具有良好导电性能的PES/MWCNT-COOH平板底膜;并以该平板膜为基底通过相转化法制备出PES-SPES/MWCNT/Sb-SnO2/PbO2电催化有机纳滤膜。PES/MWCNT-COOH平板底膜,是以聚乙烯比咯烷酮、多壁碳纳米管和聚醚砜以一定比例溶于N-N二甲基乙酰胺中配制成静电纺丝液,采用静电纺丝技术制得;将聚乙烯比咯烷酮、聚醚砜和磺化聚醚砜溶于N-N二甲基乙酰胺中并按照一定比例依次添加二氧化铅、多壁碳纳米管、聚苯胺、掺锑二氧化锡,制得有机铸膜液,通过浸渍刮涂、溶胶-凝胶、水浴成膜的方法制得PES-SPES/MWCNT/Sb-SnO2/PbO2电催化有机超滤膜。将壳聚糖的醋酸溶液作为水相,均苯三甲酰氯的正己烷溶液作为油相;将前述有机超滤膜置于水相、油相中进行界面聚合反应;最终制得PES-SPES/MWCNT/Sb-SnO2/PbO2电催化有机纳滤膜。通过XRD、XPS、IR等表征方法对PES-SPES/MWCNT/Sb-SnO2/PbO2电催化有机纳滤膜进行成分检测分析;结果表明:包含Sb、Pb等在内的各种元素均已成功负载到有机膜上;通过... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 膜科学与技术概论
        1.1.1 膜分离的概念
        1.1.2 膜分离的基本原理
        1.1.3 膜分离的技术特点
        1.1.4 膜分离技术的种类
    1.2 有机膜研究进展
        1.2.1 有机膜发展现状
        1.2.2 有机膜的特征
        1.2.3 有机膜的制备方法
        1.2.4 有机膜的应用
    1.3 电催化技术的研究进展
        1.3.1 电催化机理分析
        1.3.2 电催化氧化去除有机物原理分析
        1.3.3 电化学直接催化氧化
        1.3.4 电化学间接催化氧化
        1.3.5 影响电催化氧化技术效率的因素
        1.3.6 电催化氧化技术的应用及存在的问题
    1.4 电催化技术耦合膜分离技术
        1.4.1 耦合方式及研究进展
        1.4.2 电催化纳滤膜分离影响因素
    1.5 存在的问题
    1.6 课题意义及研究内容
        1.6.1 研究意义和目的
        1.6.2 研究内容
    参考文献
第二章 PES-SPES/MWCNT/Sb-SnO_2/PbO_2有机纳滤膜的制备及表征
    2.1 实验设备及试剂
        2.1.1 实验设备
        2.1.2 实验试剂
    2.2 电催化有机纳滤膜的制备
        2.2.1 PES/MWCNT-COOH平板底膜制备
        2.2.2 Sb-SnO_2粉末的制备
        2.2.3 纳米PbO_2制备
        2.2.4 PES-SPES/MWCNT/Sb-SnO_2/PbO_2电催化有机纳滤膜的制备
    2.3 添加剂适宜掺杂比例的确定
        2.3.1 二氧化铅含量对电催化纳滤膜降解染料效率的影响
        2.3.2 掺锑二氧化锡含量对电催化纳滤膜降解染料效率的影响
        2.3.3 聚苯胺含量对电催化纳滤膜降解染料效率的影响
        2.3.4 多壁碳纳米管含量对电催化纳滤膜降解染料效率的影响
    2.4 复合纳滤膜表征
        2.4.1 形貌特征分析
        2.4.2 电导率分析
        2.4.3 X-射线光电子能谱
        2.4.4 X-射线衍射
        2.4.5 红外光谱测试
        2.4.6 循环伏安
        2.4.7 聚乙二醇截留性能
    2.5 表征结果与讨论
        2.5.1 宏观结构与微观结构
        2.5.2 EDX分析
        2.5.3 电导率分析
        2.5.4 XPS分析
        2.5.5 XRD分析
        2.5.6 IR分析
        2.5.7 CV分析
        2.5.8 PEG截留性能分析
        2.5.9 电催化机理分析
    2.6 本章小结
    参考文献
第三章 PES-SPES/MWCNT/Sb-SnO_2/PbO_2有机纳滤膜膜分离实验
    3.1 电催化有机纳滤膜膜分离实验
        3.1.1 电催化耦合膜反应装置图
        3.1.2 膜反应器清洗
    3.2 有机纳滤膜性能测试与分析
        3.2.1 膜通量的测试
        3.2.2 无机盐含量透过率的测试
        3.2.3 染料截留率的测试
    3.3 电催化纳滤膜膜分离对膜通量的影响因素
        3.3.1 电压对膜通量的影响
        3.3.2 跨膜压差对膜通量的影响
        3.3.3 无机盐氯化钠对膜通量的影响
        3.3.4 染料初始浓度对膜通量的影响
        3.3.5 pH对膜通量的影响
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 PES-SPES/MWCNT/Sb-SnO_2/PbO_2有机纳滤膜膜污染缓解机理分析
    4.1 被污染的有机膜表面以及截面结构分析
    4.2 膜表面物质固体紫外可见吸收光谱分析
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 创新
    5.3 展望
附录
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]修饰后多壁碳纳米管的分散性对比及其应用研究[J]. 程晓圆,孙晓刚,庞志鹏,付琦.  现代化工. 2015(06)
[2]静电纺丝制备石墨烯基复合纳米纤维研究进展[J]. 郭杰,蔡志江.  高分子通报. 2014(11)
[3]纳滤膜材料研究进展[J]. 李祥,张忠国,任晓晶,李继定.  化工进展. 2014(05)
[4]静电纺聚氨酯（PU）/单壁碳纳米管复合纤维的性能[J]. 李敏暄,覃小红.  东华大学学报(自然科学版). 2013(06)
[5]膜分离技术的研究进展及应用展望[J]. 王华,刘艳飞,彭东明,王福东,鲁曼霞.  应用化工. 2013(03)
[6]膜分离技术现状及其在食品行业的应用[J]. 韩虎子,杨红.  食品与发酵科技. 2012(05)
[7]纳滤膜技术研究及市场进展[J]. 杨玉琴.  信息记录材料. 2011(06)
[8]PVDF/Al2O3杂化膜的制备与性能表征[J]. 李香莉,肖凯军,郭祀远.  华南理工大学学报(自然科学版). 2010(07)
[9]电场强化错流膜过滤的研究[J]. 胡婧逸,邓慧萍,商冉.  工业用水与废水. 2009(04)
[10]超滤膜的污染控制研究进展[J]. 李永红,张伟,张晓健,陈超.  中国给水排水. 2009(02)

博士论文
[1]电化学处理有机废水电极材料的制备与性能研究[D]. 毕强.西安建筑科技大学 2014

硕士论文
[1]电催化介孔滤膜处理高盐直接红31废水[D]. 倪丹.扬州大学 2018
[2]改性Pt基催化材料的制备及其对氨氮的电催化氧化性能研究[D]. 李保菊.南京大学 2014
[3]Ti/SnO2+Sb2O3电极优化及电解氧化对纳滤处理染料废水的影响[D]. 杜利顺.天津大学 2012
[4]电/膜耦合处理染料废水的试验研究[D]. 曹琴艳.浙江工业大学 2012



本文编号：3640712