界面聚合法制备单价选择性复合阳离子交换膜及其选择性表征研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:syblanseyouyu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当前,淡水资源匮乏已成为全球性的问题。海水资源丰富,海水淡化已经成为沿海城市获取淡水资源的重要途径之一。电渗析过程具有设备简单、操作简便、具有非常好的脱盐效果等优点,在海水淡化过程中有较为广泛的应用。离子交换膜是电渗析过程的主要组成部分,在海水淡化及燃料电池等特种分离领域,离子交换膜的选择性是一个非常重要的参数。针对目前薄膜复合(TFC)离子交换膜存在较高膜面电阻,从而降低了离子传质效率的问题,论文将具有磺酸基团的单体引入界面聚合水相单体,制备了新型TFC离子交换膜。针对目前离子交换膜的选择性计算方式存在的问题,提出新的选择性计算方法,命名为“理想选择性”,并考察其在TFC离子交换膜中的应用。本论文首先以扩散渗析膜为基膜制备TFC离子交换膜。结果发现,界面聚合反应后,膜面电阻略有降低,但仍高于商业单价选择性离子交换膜(CIMS)膜面电阻。为进一步降低膜面电阻,以商业的聚砜底膜为基膜制备TFC离子交换膜,在水相单体中引入2,4-二氨基苯磺酸(DSA)。通过界面聚合法在聚酰胺分离层上引入磺酸基团(阳离子交换基团)。结果表明,随着水相单体中DSA含量增加,且TFC离子交换膜的膜面电阻从5.9Ω·cm-2降低到3.8Ω·cm-2,优于CIMS膜。本论文提出以“理想选择性”作为单价选择性离子交换膜的评价方法,通过实验表征TFC离子交换膜理想选择性。将TFC离子交换膜理想选择性与选择性电渗析(SED)结合,探讨理想选择性与选择性电渗析纯度之间的关系,从而通过理想选择性来预测选择性电渗析中产品室的最终纯度。结果表明,离子交换膜的理想选择性在电渗析实验中稳定,电渗析中更高的电流密度会造成更低的理想选择性。此外,电流密度的增加可以增加归一化的离子通量。当理想选择性值应用于选择性电渗析,产品室中的纯度理论值与实际值非常接近。研究结果充分表明,在SED过程中膜理想选择性与最终产物纯度之间存在线性相关性。
其他文献
5-羟基-γ-癸内酯是本课题研究过程中发现的一种新颖物质。结构相近的γ-癸内酯现已被美国FDA认定为食品香料添加剂,应用广泛;同时部分内酯类物质作为菌落群体感应的信号分子的研究也十分广泛。但关于5-羟基-γ-癸内酯的研究较少,本文主要围绕5-羟基-γ-癸内酯的发现及其代谢途径展开研究。利用Bacillus sp. 1s-1发酵产生5-羟基-γ-癸内酯,通过化学反应合成内酯验证并绘制了标准曲线,对产
二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)是生产聚氨酯最重要的原料之一。由于其强反应性和高毒性,MDI与各类酸碱盐、氧化剂、醇和金属合金共存时会快速反应产生热量或者形成高压。鉴于国内发生过的MDI爆炸事故,造成严重的伤亡后果及巨大的经济损失,选取MDI作为研究对象,采用实验和模拟的方法研究MDI的热危险性。选取差式扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)对纯MDI和杂质与MDI混合物进行热分解特性实验研究。纯
改革开放以来,我国经济处于飞速增长的阶段,产业结构的转变和大量外来的务工人口加快了城镇化的进程,城市用地范围不断由中心向外扩张,原本远离城市位于郊区的石油化工企业开始与城市融合,炼厂周边的空地被开发,建立起了住宅区、商业区、生活区等人口众多的建筑与设施,导致了城市型炼厂的出现。城市型炼厂与周边居民的矛盾日益加深,所面临的最主要的问题就是炼厂与周边敏感区域的距离过近,没有设立足够的外部安全防护距离。
由于中国经济的快速腾飞和城镇化进程不断加快,人口生活区越来越集中,郊区这一概念已经与十数年前完全不同。市区面积的扩大将原本是空旷郊区的地理区域变成了存在大量人口居住的生活区,同时将原本位于这些郊区的石油炼化企业“包围”了起来,形成了一种特殊的现象,即城市化炼厂。而作为石油化工企业,城市型炼厂不可避免地具有高风险特征,给周边居民和环境带来了极大的威胁和安全隐患。研究安全管理水平的评估方法和提升策略可
酶是一类生物催化剂,它们参与生物的新陈代谢和能量转换等多种催化过程,但是天然酶存在价格昂贵、不易储存和易变性等缺点。纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能,又有催化功能的模拟酶。纳米酶具有制备简单、酶活稳定和催化效率高等特点,在医学、化工、食品、农业和环境等领域有广泛的应用。纳米酶主要包括各类纳米材料,所以需要研究开发性能优秀的纳米材料,在众多纳米材料中稀土材料表现突出。鉴于此,本文着重研究了二氧化铈
随着我国社会经济的发展,化工园区的优势日渐突出,一大批化工园区项目纷纷上马。伴随而来的生产装置大型化,生产工艺复杂性以及园内企业多元化都给园区的安全生产管理带来很大的挑战。化工园区内集聚了众多企业,园区层面的安全管理不同于企业内部,各个企业作为一个相对独立的个体,实际情况不尽相同,各自开展风险分级,可能出现相同风险,却级别不同的问题,严重影响园区对于企业风险的统一监管。基于安全风险分级管控和隐患排
自组装多肽近些年来引起了科学界的广泛关注,它在细胞培养、药物释放、组织工程、酶的固定化等方面有着广泛的应用,其前景非常广阔。自组装多肽纳米结构已被证明是有效药物载体的良好候选物。基于此,我们设计了一系列多肽分子,研究其在缓冲液中的自组装行为、细胞毒性及其载药性能。具体研究内容及结论如下:(1)设计并合成了含有不同电荷的四种多肽分子,分子式分别为Fmoc-Cha Cha-GK-NH2(GK)、Fmo
氮氧化物(NOx)是我国主要的大气污染物之一,氨气选择性催化还原技术(NH3–SCR)是目前效率最高、研究最成熟的烟气脱硝技术。商用钒基催化剂具有生物毒性、促进SO2向SO3转化、低N2选择性等缺点,失活后的钒系催化剂的处理和填埋会对环境造成二次污染。针对钒系催化剂应用的瓶颈问题,本文开发了具有优异脱硝活性、高N2选择性、抗高空速能力以及良好碱金属抗性的CeO2–Nb2O5/TiO2氧化物催化剂。
以NH3为还原剂的选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术是目前脱除烟气中NOx最有效的技术。催化剂是SCR烟气脱硝技术的核心,直接影响着整个SCR系统的脱硝效率。环境友好型Ce基催化剂因其高活性、宽温度窗口等特点受到广泛关注。燃煤电厂和垃圾焚烧电厂的烟气中含有大量的Pb,会对SCR催化剂的脱硝活性产生影响。因此本文针对Ce基催化剂Pb中毒机理以及抗Pb中毒性能展开研究,主要得到以下结果:(1)对比了
玻璃钢材料具有轻质量、耐腐蚀、高强度等诸多优点,国内各油田为提高储油罐使用寿命,降低储罐腐蚀,开始大规模应用玻璃钢内衬储罐。但是玻璃钢内衬材料经长期使用会产生脱黏现象,导致其性能下降甚至发生事故。对在役玻璃钢内衬储罐进行检测是维护其安全运行的重要手段,故而开展对玻璃钢内衬板声振信号传播规律的研究,为玻璃钢内衬储罐的声振检测技术奠定理论基础。论文首先基于板波理论,采用GUIGUW软件建模计算得到玻璃