【摘 要】
：
纳滤膜在重金属废水处理、海水淡化等水环境领域都有着广泛应用。目前市面上的商业纳滤膜多为荷负电纳滤膜,由道南效应可知,其在去除多价阳离子以及分离单/多价阳离子方面效果不佳,因此开发荷正电纳滤膜十分必要。但目前荷正电纳滤膜仍存在性能受trade-off效应限制的问题。本课题提出利用胺基离子液体（NH2-ILs）制备荷正电纳滤膜的方法,制成具有较优渗透和分离性能的纳滤膜,并提升其对重金属离子去除以及镁锂
【基金项目】
：
国家自然科学基金青年科学基金项目《离子液体荷电杂化纳滤膜强化去除水中重金属的研究》（51808165）； 深圳市科技计划《离子液体接枝改性的纳滤膜制备及其在电镀废水处理中的应用》（JCYJ20180306172001505）；
论文部分内容阅读
纳滤膜在重金属废水处理、海水淡化等水环境领域都有着广泛应用。目前市面上的商业纳滤膜多为荷负电纳滤膜,由道南效应可知,其在去除多价阳离子以及分离单/多价阳离子方面效果不佳,因此开发荷正电纳滤膜十分必要。但目前荷正电纳滤膜仍存在性能受trade-off效应限制的问题。本课题提出利用胺基离子液体（NH2-ILs）制备荷正电纳滤膜的方法,制成具有较优渗透和分离性能的纳滤膜,并提升其对重金属离子去除以及镁锂分离的效果。本文基于胺基可与酰氯基团发生反应的特性将NH2-ILs接枝在聚酰胺层进行改性。结果表明:以聚醚砜为基膜的空白纳滤膜经过5 min的NH2-ILs接枝改性以及60℃条件下5 min的烘箱热处理时间便可得到NH2-ILs改性纳滤膜。对比胺乙基-甲基咪唑溴盐（AE）、胺丙基-甲基咪唑溴盐（AP）、胺丙基-二甲基咪唑溴盐（APM）三种NH2-ILs膜的荷电、过滤、亲水性能,发现经2.5%APM改性后的纳滤膜性能最佳,其水通量达到66.5 L/（m~2·h）,是空白纳滤膜的2.1倍,等电点为7.6,与空白纳滤膜的等电点3.1相比正电性大幅提升。为进一步优化NH2-ILs纳滤膜,在哌嗪（PIP）水相中加入富含胺基的聚乙烯亚胺（PEI）。探究分子量为800、25000、70000的三种PEI及其含量、界面聚合反应时间对纳滤膜的过滤、截留性能的影响。三种PEI膜的等电点分别为6.73、8.21、8.85,显著提升,且分子量越大的PEI对应的纳滤膜通量越大。此时在聚酰胺层接枝NH2-ILs,能在维持截留率的同时进一步提升膜的水通量与表面正电强度。与NH2-ILs膜相比,分子量为70000的PEI/（NH2-ILs）膜的水通量提升了5%,膜表面等电点由7.6提升至9.1,PEI的加入进一步优化了膜的正电性。在纳滤膜分离阳离子方面,探究了PEI/（NH2-ILs）膜、NH2-ILs膜和空白纳滤膜三种膜在重金属去除与镁锂分离两方面的效能。实验发现:膜表面正电强度越大的膜在方面展现更优异的阳离子分离效能。与空白纳滤膜相比,性能最优的PEI/（NH2-ILs）膜对50 mg/L的四种重金属的截留率提升了17.4%、6.9%、28.0%、12.4%。当镁锂比为20、溶液p H为5.5时,PEI/（NH2-ILs）膜镁锂分离因子为13.5,是空白纳滤膜的2倍。
其他文献
卷式纳滤膜在市政污水深度处理、饮用水净化、工业废水深度处理等领域得到较广泛应用。进料隔网作为膜组件的重要组成结构之一,具有增强传质、减少浓差极化等作用。传统的商业隔网交叉处流速减缓,一定程度上加剧了膜污染,进而导致降低膜通量、提高操作压力、增加膜分离运行成本等问题,严重制约卷式纳滤膜的低耗高效运行。隔网表面性质优化被认为是缓解膜污染的有效手段之一,常见的改性材料包括纳米金属与亲水材料。本文通过优化
河道底泥污染问题作为水体治理的主要难点在全国范围内普遍存在。底泥中的污染物随时间推移和水质变化情况缓慢地向水体释放,会对水体造成二次污染,因此河道底泥污染的治理是目前受污染水体治理的重要环节。底泥的异位修复存在成本高、操作复杂且容易造成水体二次污染的问题,这使得底泥的原位修复逐渐受到广泛的关注,针对化学及生物原位修复剂的研究层出不穷。然而,作为应用中关键环节,修复剂的投加方法在近几年少有人研究。随
研究背景心肌缺血再灌注损伤（I/RI）是目前心肌梗死血管再通后面临的重要问题,也是急需解决的临床问题。华通胶源间充质干细胞（WJMSC）是众多用于临床的干细胞中最重要的种子细胞之一,体内移植WJMSC能减轻心肌I/RI,改善心肌梗死后心功能。研究目的探讨低氧预处理WJMSC的条件上清对心肌缺血再灌注损伤H9C2细胞凋亡的影响及可能的机制。研究方法复苏液氮罐内冻存的第2代人WJMSC,生长到80%-
愈白颗粒为我院新研制的医院制剂,临床上用于肝肾不足,气血失和型的白癜风效果显著,但是患者服用后天冬氨酸氨基转移酶（AST）以及丙氨酸氨基转移酶（ALT）升高,表现出明显的肝损伤;课题组前期通过实验也发现SD大鼠反复给药愈白颗粒表现出明显的肝毒性,严重限制了愈白颗粒在临床上的应用。从组方药味来看,其肝毒性源于补骨脂,补骨脂作为愈白颗粒的君药之一,在治疗白癜风方面发挥着重要作用。因此,本课题从补骨脂入
在饮用水消毒过程中,常用的消毒剂会与水中具有还原性的碘离子（I-）反应生成次碘酸（HOI）,而HOI会进一步将天然有机质（NOM）等物质氧化成碘代消毒副产物（I-DBPs）。饮用水中I-DBPs的含量一般低于μg/L甚至处于ng/L级别,且毒性远强于其他种类的消毒副产物（DBPs）。研究人员通常采用总有机碘（TOI）来评价水体中I-DBPs的含量,TOI经过分离后,被转化成无机碘,通过检测无机碘来
研究背景:胃癌是一种全球范围内常见的消化系统恶性肿瘤之一,在全球恶性肿瘤发病率和死亡率中分别位居第五和第四位。医学技术的进步在一定程度上改善了胃癌患者的预后,但是晚期胃癌患者仍然缺乏有效的治疗方法,中位生存期不足12个月。鉴于胃癌临床治疗的效果并不理想,发现更有效,更加精确的生物标志物对胃癌的防治至关重要。Micro RNA是一类在真核生物中抑制基因表达的内源性非编码RNA。大量研究表明,干预mi
背景:研究发现最大中期呼气流量（MMEF）与用力肺活量（FVC）的比值可反映慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者小气道功能,而MMEF/FVC在COPD患者的诊断中的价值尚不明确,并且与呼出气一氧化氮（Fe NO）和血清标记物的相关性及意义尚不清楚。目的:探索最大呼气中期流量（MMEF）与用力肺活量（FVC）的比值在慢性阻塞性肺疾病（COPD）风险人群中的诊断价值,并分析COPD患者MMEF/FVC、
河道污染底泥中以多环芳烃（PAHs）为代表的难降解有机物对河道生态系统具有潜在危害。CaO2类芬顿工艺可通过CaO2产生H2O2,再经催化生成·OH氧化难降解有机物,已被用于去除水体中多种有机污染物。底泥中的有机污染物含量虽然较高,但多包裹在颗粒孔隙中,使用该工艺进行处理时可能与水体中的去除效能存在较大差异。同时,CaO2类芬顿工艺的活化方式、强化手段、反应环境等因素均会影响有机物去除效果,影响机
目前纤维素生物质的资源化利用是世界范围内的难题,光催化纤维素制氢是一种环境友好型的资源化利用技术,但由于纤维素的刚性结构糖苷键和氢键的存在使得纤维素难以被高效地用作光解水产氢的电子牺牲剂,本研究尝试利用酶催化技术对纤维素的刚性结构进行破坏,然后将酶解所得的纤维素解聚溶液用作光催化分解水产氢的电子牺牲剂,提高光催化分解水的产氢活性。以钛酸四丁酯为原料,利用无模板法制备了碳掺杂的多孔二氧化钛光催化剂,
磷是湖、库富营养化的关键因素之一,国家和地方的总磷（TP）排放标准日趋严格,但受限于技术,排放标准与《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）的湖、库TP限值仍存在很大差距,亟需探索新的污水深度除磷技术。诱导结晶技术可有效除磷并回收磷资源,但现有的诱导结晶回收磷技术仅适用于中高浓度的含磷废水,尚未见用于低浓度含磷废水处理的研究报导,无法实现深度除磷。本课题采用铁盐、铝盐对污水厂尾水进行诱导