聚合物基纤维材料制备及其处理含油/染料废水性能研究
发布时间：2024-02-28 22:23
为实现对油污染的有效治理,本研究采用溶液聚合法合成丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物,共混静电纺丝制备可用于分离不同油水混合物的微结构可调纤维膜材料,并研究其对不同油水混合物的分离能力;研究结果表明,以3:7体积比共混上述共聚物溶液后纺制的纤维膜对柴油/水、葵花籽油/水混合物的分离效果显著;重复使用时,其对两种油水混合物的分离时间分别低于1′30″与6′30″;将四氢呋喃引入上述共混溶液继续调节纤维膜的微结构,所得纤维膜可快速从水中分离高粘稠度乳化油。为处理染料污染水体,本研究将不同分子量聚丙烯腈(PAN)进行均质共混,以解决高分子量PAN中空纤维膜的收缩问题,改善低分子量PAN膜的应用性能,调节孔隙率、孔径分布以及亲水性,随后以其为基质支撑原位生成的铁/锰氧化物,在H2O2存在下,利用中空纤维膜从水溶液中去除相关染料;结果表明,亚甲基蓝(MB)水溶液通量可达83.7 L/m2·h,远高于高分子量PAN纺制中空纤维膜的29.1 L/m2·h;MB去除率可达97...
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 水污染现状
1.2 膜技术概况
1.2.1 膜技术及应用
1.2.2 膜污染
1.3 高级氧化法在废水处理中的应用
1.4 油污染废水分离材料研究情况
1.4.1 油污染废水分离材料现状
1.4.2 聚(甲基)丙烯酸酯膜材料在油水分离领域的应用
1.5 染料废水净化材料研究情况
1.5.1 染料废水净化材料现状
1.5.2 聚丙烯腈膜材料在染料废水处理领域的应用
1.6 课题研究目的及主要内容
1.6.1 课题的研究目的及意义
1.6.2 课题研究的主要内容
第二章 油水分离用聚(甲基)丙烯酸酯纤维膜制备及其结构与性能研究
2.1 实验部分
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验设备
2.1.3 聚合物合成
2.1.4 纤维膜的制备
2.2 测试与表征
2.2.1 形貌观察
2.2.2 接触角测试
2.2.3 油水分离测试
2.2.4 纤维膜孔隙率及纤维直径分布测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 共聚物溶液体积比对纤维膜形貌的影响
2.3.2 添加剂用量对纤维膜形貌的影响
2.3.3 共混纤维膜油水分离性能
2.3.4 共混纤维膜重复使用性能
2.4 本章小结
第三章 均质共混聚丙烯腈中空纤维膜制备及其结构与性能研究
3.1 实验内容
3.1.1 试剂及原料
3.1.2 实验仪器
3.1.3 聚丙烯腈共混中空纤维膜的制备
3.1.4 聚丙烯腈共混中空纤维膜改性
3.2 测试与表征
3.2.1 分子量及分布测试
3.2.2 溶液粘度测试
3.2.3 收缩率测试
3.2.4 孔隙率测试
3.2.5 孔径分布测试
3.2.6 水接触角测试
3.2.7 通量及染料脱色率
3.2.8 表面形貌观察
3.2.9 XPS测试
3.2.10 FTIR测试
3.2.11 EDS测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 PAN质量比对中空纤维膜收缩率的影响
3.3.2 PAN质量比对中空纤维膜物理性能的影响
3.3.3 PAN均质共混中空纤维膜表面形貌
3.3.4 PAN均质共混中空纤维膜表面化学基团
3.3.5 PAN均质共混中空纤维膜表面元素
3.3.6 PAN均质共混中空纤维膜去除染料性能
3.4 本章小结
第四章 氧化石墨烯掺杂聚丙烯腈中空纤维膜制备及其结构与性能研究
4.1 实验材料及设备
4.1.1 试剂及原料
4.1.2 实验仪器
4.1.3 氧化石墨烯掺杂聚丙烯腈中空纤维膜制备及改性
4.2 测试与表征
4.2.1 分子量及分布测试
4.2.2 孔径分布测试
4.2.3 孔隙率测试
4.2.4 水接触角测试
4.2.5 染料去除效率及通量测试
4.2.6 应力应变测试
4.2.7 氧化物负载率测试
4.2.8 TOC测试
4.2.9 形貌观察
4.2.10 XPS测试
4.3 结果与分析
4.3.1 初生中空纤维膜形貌
4.3.2 初生中空纤维膜孔径和孔隙率
4.3.3 初生中空纤维膜力学性能
4.3.4 水解中空纤维膜元素变化
4.3.5 水解中空纤维膜形貌特征
4.3.6 改性中空纤维膜形貌特征
4.3.7 改性中空纤维膜表面元素变化
4.3.8 改性中空纤维膜物理性能
4.3.9 改性中空纤维膜处理含MB水体性能
4.4 本章小结
第五章 全文总结
参考文献
发表论文及参加科研情况
致谢
本文编号：3914067
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 水污染现状
1.2 膜技术概况
1.2.1 膜技术及应用
1.2.2 膜污染
1.3 高级氧化法在废水处理中的应用
1.4 油污染废水分离材料研究情况
1.4.1 油污染废水分离材料现状
1.4.2 聚(甲基)丙烯酸酯膜材料在油水分离领域的应用
1.5 染料废水净化材料研究情况
1.5.1 染料废水净化材料现状
1.5.2 聚丙烯腈膜材料在染料废水处理领域的应用
1.6 课题研究目的及主要内容
1.6.1 课题的研究目的及意义
1.6.2 课题研究的主要内容
第二章 油水分离用聚(甲基)丙烯酸酯纤维膜制备及其结构与性能研究
2.1 实验部分
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验设备
2.1.3 聚合物合成
2.1.4 纤维膜的制备
2.2 测试与表征
2.2.1 形貌观察
2.2.2 接触角测试
2.2.3 油水分离测试
2.2.4 纤维膜孔隙率及纤维直径分布测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 共聚物溶液体积比对纤维膜形貌的影响
2.3.2 添加剂用量对纤维膜形貌的影响
2.3.3 共混纤维膜油水分离性能
2.3.4 共混纤维膜重复使用性能
2.4 本章小结
第三章 均质共混聚丙烯腈中空纤维膜制备及其结构与性能研究
3.1 实验内容
3.1.1 试剂及原料
3.1.2 实验仪器
3.1.3 聚丙烯腈共混中空纤维膜的制备
3.1.4 聚丙烯腈共混中空纤维膜改性
3.2 测试与表征
3.2.1 分子量及分布测试
3.2.2 溶液粘度测试
3.2.3 收缩率测试
3.2.4 孔隙率测试
3.2.5 孔径分布测试
3.2.6 水接触角测试
3.2.7 通量及染料脱色率
3.2.8 表面形貌观察
3.2.9 XPS测试
3.2.10 FTIR测试
3.2.11 EDS测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 PAN质量比对中空纤维膜收缩率的影响
3.3.2 PAN质量比对中空纤维膜物理性能的影响
3.3.3 PAN均质共混中空纤维膜表面形貌
3.3.4 PAN均质共混中空纤维膜表面化学基团
3.3.5 PAN均质共混中空纤维膜表面元素
3.3.6 PAN均质共混中空纤维膜去除染料性能
3.4 本章小结
第四章 氧化石墨烯掺杂聚丙烯腈中空纤维膜制备及其结构与性能研究
4.1 实验材料及设备
4.1.1 试剂及原料
4.1.2 实验仪器
4.1.3 氧化石墨烯掺杂聚丙烯腈中空纤维膜制备及改性
4.2 测试与表征
4.2.1 分子量及分布测试
4.2.2 孔径分布测试
4.2.3 孔隙率测试
4.2.4 水接触角测试
4.2.5 染料去除效率及通量测试
4.2.6 应力应变测试
4.2.7 氧化物负载率测试
4.2.8 TOC测试
4.2.9 形貌观察
4.2.10 XPS测试
4.3 结果与分析
4.3.1 初生中空纤维膜形貌
4.3.2 初生中空纤维膜孔径和孔隙率
4.3.3 初生中空纤维膜力学性能
4.3.4 水解中空纤维膜元素变化
4.3.5 水解中空纤维膜形貌特征
4.3.6 改性中空纤维膜形貌特征
4.3.7 改性中空纤维膜表面元素变化
4.3.8 改性中空纤维膜物理性能
4.3.9 改性中空纤维膜处理含MB水体性能
4.4 本章小结
第五章 全文总结
参考文献
发表论文及参加科研情况
致谢
本文编号：3914067
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