论文部分内容阅读
扩散渗析是依靠离子交换膜使得溶液中的溶质由高浓度的一侧通过交换膜向低浓度的一侧迁移的过程,不需要消耗额外的电力或压力。在工业废酸回收方面,扩散渗析作为一种非常环保及高效的回收方式,受到广泛的重视。阴离子交换膜是扩散渗析过程中非常关键的部分,国内外广大研究者已开发出各种不同结构不同效果的阴离子交换膜。本论文针对目前阴离子交换膜在扩散渗析过程中选择透过性差、分离效率低等问题,制备一系列季铵化含四甲基联苯结构的聚芳醚阴离子交换膜以及一系列含不同芳基离子基团的聚芳醚离子交换膜,并将这些膜用于扩散渗析法回收模拟工业废酸。通过测试这几种膜的扩散渗析结果,探索聚芳醚阴离子交换膜结构及性能对扩散渗析过程的影响,具体结果如下:（1）通过亲核取代反应、溴化、铸膜、季铵化得到一系列基于2,2’,6,6’-四甲基联苯双酚的季铵化聚芳醚阴离子交换膜QPAE-a、QPAE-b、QPAE-c、QPAE-d与QPAE-e,在室温下,将这些膜进行预渗析处理,再将它们应用于扩散渗析实验回收酸,QPAE-a（IEC=1.51 mmol/g）表现出卓越的渗析性能,氢离子渗析效率UH+为0.033 m/h,分离因子S高达95.45。相比商业膜DF-120B（UH+为0.004 m/h,S为24.3）,QPAE-a有更好的渗析性能,因此其有希望应用于扩散渗析回收酸。（2）用含不同苄甲基结构的氟苯砜单体（3,3’,5,5’-四（4”-甲基苯基）-4,4’二氟二苯基砜、3,3’,5,5’-四（3”,5’’-二甲基苯基）-4,4’二氟二苯基砜和3,3’-二溴-4,4’二氟二苯基砜）与二氟二苯砜、双酚A进行亲核取代反应,合成三种含芳基侧链离子基团的聚芳醚;用3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联苯双酚单体与二氟二苯砜、双酚A进行亲核取代反应,合成一种含对称四芳基主链离子基团的聚芳醚。将这四种聚芳醚再经溴化、季铵化等工艺得到一系列含芳基离子基团的聚芳醚阴离子交换膜QBPAES-a、QBPAES-b、QBPAES-c与QBMPAES。25 oC下QBPAES-a、QBPAES-b、QBPAES-c、QBMPAES的溴离子电导率分别达到了2.22 mS·cm-1、5.12 mS·cm-1、3.76 mS·cm-1、4.37 mS·cm-1。将这一系列阴离子交换膜进行扩散渗析实验,渗析1.5 h后,QBPAES-a、QBPAES-b、QBPAES-c、QBMPAES的氢离子渗析效率UH+分别达到0.033 m/h、0.028 m/h、0.023 m/h、0.025 m/h,分离因子S分别达到23.45、36.09、17.04、42.48。