新型MOFs/聚芳醚砜反应性杂化超滤膜的制备及性能研究

发布时间：2023-03-04 01:31

　　随着社会的进步和发展,生活用水和工业用水量日益增加,解决水资源短缺问题迫在眉睫。超滤分离技术因其独特的优势,被广泛应用于水处理领域。然而,使用过程中的膜污染问题限制了该技术的推广应用。本论文从膜材料改性角度出发,采用分子设计的方式制备高效太阳光响应自清洁抗污染反应性杂化超滤膜。通过X-射线衍射(XRD)、红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等表征分析材料的化学结构和微观形貌,通过紫外-可见漫反射光谱(UV-vis/DRS)分析催化材料的性能,通过接触角(CA)分析超滤膜的亲疏水性。最后以偶氮染料为目标污染物,研究了MOFs材料的引入对杂化超滤膜性能的影响。具体研究内容如下:(1)利用水热合成法和光沉积技术制备NH₂-MIL-125及Ag@NH₂-MIL-125(Ag质量分数为1%、3%、5%)光催化材料。UV-vis/DRS测试结果表明,Ag的引入扩宽了催化剂的光谱吸收范围。刚果红在模拟太阳光照射90 min后的降解实验表明Ag的引入能够提高催化剂的降解能力。当Ag掺杂量为3%时,催化剂对刚果红降解效率最高,达到99.7%。(2)通过化学键...

【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 引言
    1.2 超滤膜分离技术研究进展
        1.2.1 超滤分离的原理
        1.2.2 超滤膜的分类
        1.2.3 超滤膜的优点及应用
        1.2.4 超滤膜污染问题
    1.3 超滤膜的改性研究
        1.3.1 共混改性
        1.3.2 本体改性
        1.3.3 表面改性
    1.4 反应性杂化超滤膜的研究进展
        1.4.1 反应性杂化超滤膜的特点
        1.4.2 反应性杂化超滤膜的影响因素
        1.4.3 反应性杂化超滤膜的研究现状
    1.5 MOFs材料介绍
        1.5.1 MOFs材料的研究进展
        1.5.2 NH₂-MIL-125 的研究进展
    1.6 聚芳醚砜材料的简介和应用
        1.6.1 聚芳醚砜材料的简介
        1.6.2 聚芳醚砜材料的应用
    1.7 染料的应用和去除
    1.8 研究内容、研究意义及技术路线
        1.8.1 研究内容
        1.8.2 研究意义
        1.8.3 技术路线
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验药品及试剂
    2.2 实验仪器及设备
    2.3 实验表征方法
    2.4 光催化降解实验
    2.5 超滤膜性能测试实验及计算公式
第三章 光催化剂NH₂-MIL-125及Ag@NH₂-MIL-125 的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 光催化剂NH₂-MIL-125 的合成
    3.3 光催化剂Ag@NH₂-MIL-125 的合成
    3.4 光催化剂的表征及性能研究
        3.4.1 光催化剂的红外表征
        3.4.2 光催化剂的X-射线衍射表征
        3.4.3 光催化剂的扫描电子显微镜表征
        3.4.4 光催化剂的光学性能测试
        3.4.5 光催化剂的催化降解性能
    3.5 本章小结
第四章 NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 含羧基聚芳醚砜材料的合成
    4.3 NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH杂化材料的合成
    4.4 NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的制备
    4.5 NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的表征及性能研究
        4.5.1 NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH杂化材料的红外表征
        4.5.2 NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的形貌
        4.5.3 NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的接触角测试
        4.5.4 NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的分离性能和抗污染性能测试
        4.5.5 NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的自清洁性能和抗光催化老化能力测试
    4.6 本章小结
第五章 Ag@NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的制备及性能研究
    5.1 引言
    5.2 含羧基聚芳醚砜材料的合成
    5.3 Ag@NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH杂化材料的合成
    5.4 Ag@NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的制备
    5.5 Ag@NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的表征及性能研究
        5.5.1 Ag@NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH杂化材料的红外表征
        5.5.2 Ag@NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的形貌
        5.5.3 Ag@NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的接触角测试
        5.5.4 Ag@NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的分离性能和抗污染性能测试
        5.5.5 Ag@NH₂-MIL-125/PAES-CF₃-COOH反应性杂化超滤膜的自清洁性能和抗光催化老化能力测试
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文情况



本文编号：3753478