耿文哲:新型MOFs/聚芳醚砜反应性杂化超滤膜的制备及性能研究论文

耿文哲:新型MOFs/聚芳醚砜反应性杂化超滤膜的制备及性能研究论文

本文主要研究内容

作者耿文哲(2019)在《新型MOFs/聚芳醚砜反应性杂化超滤膜的制备及性能研究》一文中研究指出: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)通过化学键合作用将上述NH2-MIL-125光催化材料接枝到合成的含氟含羧基聚芳醚砜PAES-CF3-COOH基体材料侧链,从而合成制备NH2-MIL-125质量分数分别为1%、3%、5%的系列NH2-MIL-125/PAES-CF3-COOH反应性杂化超滤膜。超滤分离实验结果表明,超滤膜的通量、抗污染能力和太阳光响应自清洁能力随着杂化超滤膜中NH2-MIL-125含量的增加而提高。当NH2-MIL-125含量为5%时,杂化超滤膜表现出最优的水通量和抗污染能力,此外,经模拟太阳光光照10 min后,其水通量恢复率可达93.7%,表现出优异的自清洁性能,同时其自清洁后对污染物的截留率仍能保持在95.0%以上。(3)为了进一步提高超滤膜的太阳光响应自清洁能力,优选杂化材料中光催化剂质量分数为5%,通过化学键合作用将太阳光响应催化降解能力更强的Ag@NH2-MIL-125光催化材料引入聚合物基体材料中,制备系列Ag@NH2-MIL-125/PAES-CF3-COOH反应性杂化超滤膜。并通过改变Ag@NH2-MIL-125中Ag的负载量(质量分数1%、3%、5%),探究催化剂中Ag负载量变化对超滤膜性能的影响。研究发现催化剂中Ag负载量的变化对超滤膜分离性能和抗污染性能影响较小,但能够显著提高超滤膜的自清洁性能。当催化剂中Ag的负载量为3%时,经模拟太阳光光照10 min后,杂化超滤膜的水通量恢复率可达99.0%,表现出最优的自清洁能力,同时其自清洁后对污染物的截留率依然保持在94.6%以上。

Abstract

sui zhao she hui de jin bu he fa zhan ,sheng huo yong shui he gong ye yong shui liang ri yi zeng jia ,jie jue shui zi yuan duan que wen ti pai zai mei jie 。chao lv fen li ji shu yin ji du te de you shi ,bei an fan ying yong yu shui chu li ling yu 。ran er ,shi yong guo cheng zhong de mo wu ran wen ti xian zhi le gai ji shu de tui an ying yong 。ben lun wen cong mo cai liao gai xing jiao du chu fa ,cai yong fen zi she ji de fang shi zhi bei gao xiao tai yang guang xiang ying zi qing jie kang wu ran fan ying xing za hua chao lv mo 。tong guo X-she xian yan she (XRD)、gong wai (FT-IR)、sao miao dian jing (SEM)deng biao zheng fen xi cai liao de hua xue jie gou he wei guan xing mao ,tong guo zi wai -ke jian man fan she guang pu (UV-vis/DRS)fen xi cui hua cai liao de xing neng ,tong guo jie chu jiao (CA)fen xi chao lv mo de qin shu shui xing 。zui hou yi ou dan ran liao wei mu biao wu ran wu ,yan jiu le MOFscai liao de yin ru dui za hua chao lv mo xing neng de ying xiang 。ju ti yan jiu nei rong ru xia :(1)li yong shui re ge cheng fa he guang chen ji ji shu zhi bei NH2-MIL-125ji Ag@NH2-MIL-125(Agzhi liang fen shu wei 1%、3%、5%)guang cui hua cai liao 。UV-vis/DRSce shi jie guo biao ming ,Agde yin ru kuo kuan le cui hua ji de guang pu xi shou fan wei 。gang guo gong zai mo ni tai yang guang zhao she 90 minhou de jiang jie shi yan biao ming Agde yin ru neng gou di gao cui hua ji de jiang jie neng li 。dang Agcan za liang wei 3%shi ,cui hua ji dui gang guo gong jiang jie xiao lv zui gao ,da dao 99.7%。(2)tong guo hua xue jian ge zuo yong jiang shang shu NH2-MIL-125guang cui hua cai liao jie zhi dao ge cheng de han fu han suo ji ju fang mi feng PAES-CF3-COOHji ti cai liao ce lian ,cong er ge cheng zhi bei NH2-MIL-125zhi liang fen shu fen bie wei 1%、3%、5%de ji lie NH2-MIL-125/PAES-CF3-COOHfan ying xing za hua chao lv mo 。chao lv fen li shi yan jie guo biao ming ,chao lv mo de tong liang 、kang wu ran neng li he tai yang guang xiang ying zi qing jie neng li sui zhao za hua chao lv mo zhong NH2-MIL-125han liang de zeng jia er di gao 。dang NH2-MIL-125han liang wei 5%shi ,za hua chao lv mo biao xian chu zui you de shui tong liang he kang wu ran neng li ,ci wai ,jing mo ni tai yang guang guang zhao 10 minhou ,ji shui tong liang hui fu lv ke da 93.7%,biao xian chu you yi de zi qing jie xing neng ,tong shi ji zi qing jie hou dui wu ran wu de jie liu lv reng neng bao chi zai 95.0%yi shang 。(3)wei le jin yi bu di gao chao lv mo de tai yang guang xiang ying zi qing jie neng li ,you shua za hua cai liao zhong guang cui hua ji zhi liang fen shu wei 5%,tong guo hua xue jian ge zuo yong jiang tai yang guang xiang ying cui hua jiang jie neng li geng jiang de Ag@NH2-MIL-125guang cui hua cai liao yin ru ju ge wu ji ti cai liao zhong ,zhi bei ji lie Ag@NH2-MIL-125/PAES-CF3-COOHfan ying xing za hua chao lv mo 。bing tong guo gai bian Ag@NH2-MIL-125zhong Agde fu zai liang (zhi liang fen shu 1%、3%、5%),tan jiu cui hua ji zhong Agfu zai liang bian hua dui chao lv mo xing neng de ying xiang 。yan jiu fa xian cui hua ji zhong Agfu zai liang de bian hua dui chao lv mo fen li xing neng he kang wu ran xing neng ying xiang jiao xiao ,dan neng gou xian zhe di gao chao lv mo de zi qing jie xing neng 。dang cui hua ji zhong Agde fu zai liang wei 3%shi ,jing mo ni tai yang guang guang zhao 10 minhou ,za hua chao lv mo de shui tong liang hui fu lv ke da 99.0%,biao xian chu zui you de zi qing jie neng li ,tong shi ji zi qing jie hou dui wu ran wu de jie liu lv yi ran bao chi zai 94.6%yi shang 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北师范大学的耿文哲,发表于刊物东北师范大学2019-07-08论文,是一篇关于超滤膜论文,聚芳醚砜论文,抗污染论文,太阳光响应自清洁论文,东北师范大学2019-07-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北师范大学2019-07-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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