收藏本站
《吉林大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Al_2O_3/活性碳纤维纳滤膜的制备和研究

朱长云  
【摘要】:净水是当今世界一个严峻的课题。为了满足世界人口和高质量工业用水的要求,通常可利用的水资源都需要净化.水中污染物主要有重金属,有机物和细菌。金属排入环境后不易去除,而是在环境中长期累积,通过食物链的作用而生物富集,对生物和人体健康具有潜在的威胁。有机污染物不仅在水中存在时间长,范围广,而且危害大,水体中种类繁多的有机物绝大部分对人体有急性或慢性,直接或间接的致毒作用,有的还能在组织内部改变细胞的DNA结构,对人体产生“三致(致癌、致畸、致突变)”。细菌是自然界中分布最广、数量最多、与人类关系最为密切的一类单细胞原核生物,它的存在严重影响了人类的健康。 现行的净水方法有很多,但大多都是用于开销很大的大规模的工厂用水处理中,在这样的水处理系统中是通很多步骤的处理来达到净水的目的,过程繁琐,而且大多是用于处理高浓度的污水,很少有用于处理低浓度污水的。针对这样的问题能研制出一种净水材料可以简单方便有效地处理低浓度污水具有重要意义的。 这里我们研制了一种新型的纳米净水材料-Al2O3/活性碳纤维纳滤膜。为了对这种纳滤膜进行更深一步的研究我们设计了一系列试验。这种净水材料的主体是复合纳米粒子和载体纤维。我们分别对于这两种主体做了研究。对于粒子来说:我们把纯相的纳米γ- Al2O3,普通粒径的γ- Al2O3和复合纳米粒子做比较。把分别以这几种粒子制备的纳米净水材料进行对Cd2+和Mn2+的去除试验,结果表明在这三种粒子当中复合纳米粒子的净水效果最好。对于纤维:我们选取了三种具有吸附能力的纤维 WP=66 (活性碳纤维,微晶纤维素和聚乙烯纤维素)进行比较试验。结果表明活性碳纤维的净水效果最好。根据以上测试试验我们选定复合纳米粒子和活性碳纤维作为纳滤膜的原材料。接着我们试验了这种新型的净水材料对重金属,有机物和细菌的去除效果,由于净水材料中的纳米粒子具有大的比表面积,从而使其具有高的表面活性和过剩的表面能,同时纳米净水材料中使用的纤维载体也具有非常大的比表面积,可使水溶液中的有害物与纳米净水材料能够充分地接触,并将这些物质最大限度地吸附在其表面,而其具有的大量微孔及致密的纤维载体结构能将部分有害物截留阻挡住,从而实现了材料对水的净化作用。 根据试验结果我们计算了材料的吸附量和饱和吸附量。吸附量是评价净水材料净水效果的一个重要性能指标,由下式计算材料在净水过程中的吸附量: 吸附量=(C0 – C)*1000V/M 累积吸附量=Σ [C。(tn-tn-1)*Vn-1~n-Cn(tn-tn-1)*Vn-1∽n]/M 饱和吸附量是评价净水材料净水效果的另一个重要性能指标,本文利用托马斯方程模式来计算纳米净水材料对Cd2+和Mn2+的饱和吸附量: 结果均表明此净水材料有很好的净水能力。 此外,我们制备了负载了复合纳米粒子的纳米净水材料和未负载了复合纳米粒子的纳米净水材料,利用这个对比试验测验净水材料中是那种物质起净水的主导作用。结果表明未负载了复合纳米粒子的纳米净水材料具有一定的净水能力,但净水效果要远小于负载了复合纳米粒子的纳米净水材料。 WP=67 在经过一系列试验后我们对这种新型的Al2O3/活性碳纤维纳滤膜做了一系列的表征,包括XRD、TEM、SEM、氮吸附的测试,以确定纳米净水材料中复合纳米粒子的组成、纳米粒子的形貌、纳米净水材料的形貌,并用谢乐(Scherrer)公式求得纳米粒子的平均晶粒度。 总之,此Al2O3/活性碳纤维纳滤膜对水中重金属、有机物和细菌特别是低浓度的都具有很好的去除效果和很强的去除能力,去除率最大可达100%。通过对这种纳滤膜的研究我们能够实现有效而方便地处理低浓度污水。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB43

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 杨靖,周柏青,钱达中,黄荣华,李芹;饮水有机物污染的控制[J];水处理技术;2001年03期
2 俞顺章;净水器进展及其正确应用的研究[J];上海预防医学杂志;1997年06期
3 桂祖晟;我国部分城市饮用水有机微污染状况及深度处理[J];天津城市建设学院学报;2000年01期
4 许建华,万英,汤利华,王白杨;微污染原水的生物接触氧化预处理技术研究[J];同济大学学报(自然科学版);1995年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张建昆;宿程远;李思敏;徐德兰;张林军;王宏;张翠英;;生物砂滤除微污染原水浊度试验[J];徐州工程学院学报;2007年10期
2 罗世田,毛艳丽;水体富营养化的危害及综合防治对策[J];平顶山师专学报;2003年05期
3 黄林;詹健;王晓玭;;城市饮用水产生嗅味的原因及控制技术研究[J];江西化工;2008年03期
4 陈金和;;浅谈饮用水预处理技术[J];江西化工;2008年04期
5 袁广明,薛彦,刘志强,苗群;黄河三角洲地区水处理工艺强化及运行效果[J];青岛建筑工程学院学报;2003年02期
6 王彩娟,王晓芳;V型滤池过滤机理的探讨[J];青岛建筑工程学院学报;2004年03期
7 邓风;南京某自备水厂除藻对策[J];青岛建筑工程学院学报;2005年01期
8 张可欣;;生物活性炭滤池去除微污染有机物的研究[J];青岛理工大学学报;2006年03期
9 何爱华;毕学军;程丽华;;城市污水生化处理后水中溶解性有机物的特性研究[J];青岛理工大学学报;2012年02期
10 张猛;成徐州;赵璇;;采用组合式强化井灌的人工地下水回灌[J];清华大学学报(自然科学版);2009年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔康平;周元祥;许为义;彭书传;;人工快速渗滤技术及其水处理应用[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 王磊;王旭东;刘莹;段文松;;二级处理水中残留有机物分子量分布特征及适用的膜法预处理技术[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
3 朱端卫;周怀东;刘玲花;李文奇;向琳;;不同滤料在微污染水生物慢滤中的去污效果比较[A];中国环境保护优秀论文精选[C];2006年
4 张巍;张睿;常启刚;应维琪;戴伟娣;蒋剑春;;活性炭吸附性能指标选型技术应用介绍[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(中卷)[C];2006年
5 刘卫红;杨常亮;孙珮石;;城市水源污染与饮用水处理技术进展[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
6 朱亮;黄可谈;徐向阳;徐京;丁炜;冯丽娟;;模拟河道生物反应器原位修复受污染水源水研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
7 李永青;薛明;陈勤;彭小红;;贮存饮用水水质研究状况[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
8 魏林;;铁路给水如何适应铁路大提速[A];2008年全国给水排水技术交流会暨全国水网理事会换届大会论文集[C];2008年
9 祝丹丹;高红涛;康雅;苏喆;;化学预氧化对黄河水中有机物的去除试验研究[A];全国给水排水技术信息网2009年年会论文集[C];2009年
10 林涛;;供水管网水质的生物稳定性研究[A];2010年全国给水排水技术信息网年会论文集[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨文静;武汉市内湖富营养化周年变化规律的监测及初步讨论[D];华中农业大学;2010年
2 刘香江;重金属铜和镉(Cu和Cd)及乙酰甲胺磷对矛尾复虾虎鱼毒性效应的研究[D];华中农业大学;2010年
3 胡金刚;壳聚糖基纳米微粒的制备及其对Ni~(2+)吸附性能研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李玮;甲醛和乙二醛接枝聚丙烯酰胺聚合物的合成和絮凝性能研究[D];广西师范学院;2010年
5 赵晓宁;重金属离子对好氧活性污泥活性影响的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 郑思鑫;臭氧/生物沸石处理湘江微污染水试验研究[D];长沙理工大学;2010年
7 于佳;水解酸化+生物接触氧化+光催化氧化处理印染废水的研究[D];河北工程大学;2010年
8 马静玉;水泥行业大气污染物排放特征研究[D];河北工程大学;2010年
9 王俊;BAF处理效能及化学除磷试验研究[D];河北工程大学;2010年
10 吴海宁;高盐化工废水处理工艺与参数优化的研究[D];华南理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 徐荣安;膜技术在饮用水深度处理中的应用[J];水处理技术;1999年05期
2 张俊然,朱惠刚;遗传毒理学短期测试方法的发展及在检测饮用水方面的应用[J];上海环境科学;1996年02期
3 殷浩文,赵华清;黄浦江某支流河水生物毒性研究[J];上海环境科学;1997年06期
4 许建华,万英,汤利华,王白杨;微污染原水的生物接触氧化预处理技术研究[J];同济大学学报(自然科学版);1995年04期
5 杨家玲;于秀兰;刘庆文;;重金属离子废水处理方法[J];天津师大学报(自然科学版);1993年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗泾源,仇卫华,梅永站,余宗森;活性碳纤维的制备及其吸附性[J];北京科技大学学报;1989年05期
2 同舟;;活性碳纤维[J];砖瓦世界;1986年18期
3 王晓琳,营爱玲;苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液的纳滤分离及其过程模拟[J];膜科学与技术;2001年02期
4 张阳,张颖,陈冠雄,VAN DER BRUGGEN Bart,VANDECASTEELE Carlo;原水性质对纳滤去除三嗪类除草剂的影响[J];哈尔滨工业大学学报;2005年03期
5 王蓉;纳滤在城市污水处理中的应用[J];给水排水;2002年12期
6 营爱玲;纳滤膜分离氨基酸过程模拟计算[J];化工时刊;2003年12期
7 侯立安,左莉;纳滤膜分离技术处理放射性污染废水的试验研究[J];给水排水;2004年10期
8 ;纳滤膜技术变生活污水为生活杂用水[J];机电设备;2003年03期
9 侯立安!100011,左莉!100011,郭珍珍!100840;纳滤膜分离技术处理饮用水的应用研究[J];给水排水;2000年02期
10 蔡惠如,陈诗韬,张建飞;小型纳滤装置的研究与设计[J];水处理技术;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈水挟;黄镇洲;林晓丹;张小平;曾汉民;;新型活性碳纤维净化有机废气技术的研究[A];中国化学会第12届反应性高分子(离子交换与吸附)学术研讨会会议论文摘要预印集(一)[C];2004年
2 刘汉杰;;活性碳纤维净化有机尾气回收有机溶剂技术[A];第二届绿色农药论坛论文集[C];2004年
3 吴琪琳;顾书英;张志海;潘鼎;;试制一种表面富含大孔的新型粘胶基活性碳纤维[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
4 徐志达;曾汉民;冯仰桥;陈冰;;活性碳纤维用于汽油脱硫醇的研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
5 武克忠;孟旭;李建玲;郭敏;王新东;;活性碳纤维电沉积聚苯胺的研究[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
6 葛勇德;;活性碳纤维在环境保护中的应用研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
7 张湘君;;蜂窝轮活性碳纤维吸附装置治理有机废气的应用[A];全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C];1996年
8 丁云飞;张燕;丁静;杨晓西;;室内VOCs及其炭吸附净化法[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集(1)[C];2004年
9 张学军;沈曾民;;超高比表面积活性碳纤维的孔结构分析[A];第20届炭—石墨材料学术会论文集[C];2006年
10 赵丽宁;黄翔;杨建忠;狄育慧;;纳米光催化活性碳纤维净化空气初探[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 姚耀;微生物净水材料实现光化杀菌[N];中国化工报;2010年
2 ;德国公司研制新型活性碳纤维[N];今日信息报;2003年
3 本报记者 胡唯元;碳纤维 价比黄金[N];科技日报;2005年
4 新言;新型活性碳纤维杀菌效果神奇[N];中国化工报;2003年
5 刘九学;庞惠君:以义取利 赢得尊重[N];经济视点报;2006年
6 梁丽赵建平 记者 朱文达;山东淄博确保抗震救灾物资质量[N];中国质量报;2008年
7 欣文;煤炭热解提取煤沥青技术获成功[N];中国煤炭报;2006年
8 上海 江子年;水龙头净水滤芯延长寿命的方法[N];电子报;2006年
9 记者 许凌 通讯员 王准;金赛科技攻克高效纳滤膜技术[N];经济日报;2006年
10 王克鹏赵建平;二百吨净水剂空降地震灾区[N];淄博日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 李全明;活性碳纤维的制备及性能研究[D];吉林大学;2010年
2 余阳;新型微孔吸附剂—超细活性碳纤维的制备及其室内甲醛吸附行为研究[D];东华大学;2011年
3 苏保卫;克林霉素磷酸酯乙醇水溶液的纳滤浓缩及其传递特性的研究[D];天津大学;2004年
4 张宇峰;超低压高通量聚哌嗪均苯三甲酰胺/聚砜纳滤复合膜的研究[D];天津工业大学;2004年
5 保积庆;膜技术处理低浓度SO_2吸收液和铝厂工业废水的研究[D];中南大学;2003年
6 肖文军;茶叶深加工中高效膜分离理论与应用技术研究[D];湖南农业大学;2004年
7 周伟民;一维碳化硅纳米材料的制备与性能的基础研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱长云;Al_2O_3/活性碳纤维纳滤膜的制备和研究[D];吉林大学;2004年
2 李素文;纳米净水材料的研究[D];吉林大学;2004年
3 何振坤;好氧BACF膜的形成机制与水处理应用[D];北京化工大学;2002年
4 孙鹏;复合改性活性碳纤维的制备及吸附SO_2性能[D];大连交通大学;2011年
5 赵辉;复合纳米净水材料的研究[D];吉林大学;2005年
6 王锡琴;TiO_2/ACF光催化的室内空气净化装置研究[D];四川大学;2005年
7 孙如宝;低温等离子体驱动纳米光催化净化室内低浓度甲苯新技术研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2006年
8 张涛;木质素酚醛树脂大孔活性碳纤维的制备与表征[D];东华大学;2009年
9 罗利华;有机溶液的纳滤过程研究[D];南京工业大学;2003年
10 蔡玉冬;纳米碳材料用作电化学超级电容器电极材料的研究[D];西南交通大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026