聚偏氟乙烯螯合膜论文：吸附共存阳离子镍-有机酸络合物.doc

聚偏氟乙烯螯合膜论文：吸附共存阳离子镍-有机酸络合物【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。【摘要】以二乙烯三胺五乙酸（DTPA）、3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）和聚偏氟乙烯（PVDF）为主要试剂，采用物理共混/相转移技术，制备了改性PVDF螯合膜（APTMS-DTPA/PVDF），应用正交实验优化了改性PVDF螯合膜制备所用铸液的组成，开展其吸附去除水溶液中镍离子的研究，实现了水体中各形态Ni（）的有效去除。本研究应用SEM、TG-DTA、XRD、FTIR和NMR技术表征了改性PVDF螯合膜的表观形貌、晶型结构、热稳定性、官能基团以及化学组成；测定了螯合膜的离子交换容量、零电荷点、膜孔径、孔隙率、含水率与纯水通量；研究了溶液pH值、温度、反应时间和金属离子初始浓度对螯合膜吸附Ni（）性能的影响；开展了螯合膜吸附Ni（）特性的研究，分析了NH4+、Ca（）、Fe（）等共存阳离子，乳酸、丁二酸、柠檬酸等有机酸对螯合膜吸附Ni（）性能的影响，研究了共存阳离子和有机酸对螯合膜吸附Ni（）的热力学和动力学的影响；并开展了三元镀镍体系中Fe（）、Co（）、Cu（）和Zn（）金属离子对螯合膜吸附Ni（）的影响；初步开展了改性PVDF螯合膜吸附去除Ni（）的膜分离实验研究；评价了改性PVDF螯合膜的再生利用性能。实验结果表明，改性PVDF螯合膜结构性能良好、具有微孔结构、热稳定性好、且具有螯合配位作用的多氨基多羧酸官能基团已经成功引入到PVDF螯合膜中。改性PVDF螯合膜的零电荷点为6.7，离子交换容量可达3.2mmol/g，螯合膜对水合态Ni（）的吸附性能优良，吸附容量超过0.076mg/cm2。螯合膜吸附Ni（）的动力学符合准二级动力学模型，吸附热力学符合Langmiur方程，D-R拟合结果表明螯合膜吸附Ni（）为离子交换反应。热力学参数G00、H00，表明该吸附为自发的放热过程。共存阳离子对螯合膜吸附Ni（）性能的的干扰顺序为Ca（）NH4+Fe（）；有机酸对螯合膜的影响次序为乳酸丁二酸柠檬酸。Ca（）和NH4+共存增强了螯合膜对Ni（）的吸附；而丁二酸和柠檬酸共存降低了螯合膜对Ni（）的吸附作用；Ca（）和柠檬酸共存时，其对螯合膜吸附Ni（）的影响不显著。吸附研究表明，共存阳离子和有机酸只是改变了改性PVDF螯合膜的吸附速率和吸附容量，并没有改变其吸附本质。三元镀金属离子对螯合膜吸附Ni（）的影响较大，其影响顺序为Zn（）Co（）Fe（）Cu（）。吸/脱附实验表明，螯合膜具有良好的再生利用性能。【关键词】聚偏氟乙烯螯合膜；吸附；共存阳离子；镍-有机酸络合物；【篇名】APTMS-DTPA/PVDF螯合膜吸附镍离子的研究【目录】APTMS-DTPA/PVDF螯合膜吸附镍离子的研究摘要5-6Abstract6-7第1章 绪论11-191.1 电镀和化学镀镍废水11-131.1.1 镀镍废水组成及危害111.1.2 镀镍废水中镍离子的处理方法11-131.2 膜技术概述13-161.2.1 膜技术现状及发展13-141.2.2 膜的制备方法14-151.2.3 膜材料的选择及改性15-161.3 本课题的研究内容与技术路线16-191.3.1 研究内容16-171.3.2 技术路线17-19第2章 APTMS-DTPA/PVDF 螯合膜的制备19-252.1 实验材料与仪器192.2 实验内容19-222.2.1 APTMS-DTPA/PVDF 螯合膜的制备工艺19-202.2.2 APTMS-DTPA/PVDF 螯合膜正交实验表的设计20-212.2.3 正交实验结果及数据分析21-222.3 本章小结22-25第3章 改性 PVDF 螯合膜的结构性能测定及表征25-353.1 改性 PVDF 螯合膜的结构性能参数测定25-293.1.1 实验材料与仪器253.1.2 实验方法及内容25-283.1.3 实验结果与分析28-293.2 改性 PVDF 螯合膜的表征及结果分析29-333.2.1 改性 PVDF 螯合膜扫描电镜(SEM)分析29-303.2.2 改性 PVDF 螯合膜 X 射线衍射(XRD)分析303.2.3 改性 PVDF 螯合膜热分析30-313.2.4 红外光谱(FTIR)分析31-323.2.5 核磁(NMR)分析32-333.3 本章小结33-35第4章 改性 PVDF 螯合膜对镍离子的吸附特性研究35-834.1 实验材料与仪器35-364.2 实验方法36-414.2.1 改性 PVDF 螯合膜对 Ni()的吸附影响36-374.2.2 阳离子对改性 PVDF 螯合膜吸附 Ni()的影响37-384.2.3 有机酸对改性 PVDF 螯合膜吸附 Ni()的影响38-394.2.4 阳离子、有机酸共存时 PVDF 螯合膜对 Ni()的吸附影响39-404.2.5 三元合金镀金属离子对 PVDF 螯合膜吸附 Ni()的影响404.2.6 改性 PVDF 螯合膜的分离实验404.2.7 改性 PVDF 螯合膜的再生利用性能40-414.3 吸附理论模型41-434.3.1 吸附动力学模型41-424.3.2 等温吸附模型42-434.3.3 吸附热力学434.4 PH 值、温度和初始浓度对 PVDF 螯合膜吸附 NI()特性的影响43-504.4.1 pH 值对改性 PVDF 螯合膜吸附 Ni()性能的影响43-444.4.2 温度对改性 PVDF 螯合膜吸附 Ni()的影响及动力学行为44-474.4.3 初始浓度对改性 PVDF 螯合膜吸附 Ni()的影响及热力学特性47-504.5 共存阳离子对 PVDF 螯合膜吸附 NI()特性的影响50-604.5.1 共存阳离子浓度对螯合膜吸附性能的影响50-514.5.2 阳离子共存时螯合膜吸附 Ni()的动力学行为51-554.5.3 阳离子共存时螯合膜吸附 Ni()的热力学特性55-604.6 有机酸络合剂对 PVDF 螯合膜吸附 NI()特性的影响60-704.6.1 有机酸络合剂浓度对螯合膜吸附 Ni()性能的影响604.6.2 有机酸络合剂对螯合膜吸附 Ni()动力学特性的影响60-644.6.3 有机酸络合剂对螯合膜吸附 Ni()热力学特性的影响64-704.7 阳离子、有机酸共存对改性 PVDF 螯合膜吸附 NI()特性的影响70-804.7.1 阳离子、有机酸浓度对螯合膜吸附 Ni()性能的影响704.7.2 阳离子、有机酸共存对螯合膜吸附 Ni()动力学特性的影响70-754.7.3 阳离子、有机酸共存对螯合膜吸附 Ni()热力学特性的影响75-804.8 三元镀金属阳