收藏本站
收藏 | 论文排版

磺化聚醚砜纳滤膜荷电机理的动电法分析及其截留性能预测

马准  
【摘要】: 大量的研究结果业已表明,纳滤膜表面的荷电特性会显著地影响膜的渗透通量、选择透过性以及耐污染能力等。近年来对膜表面荷电特性的研究已成为膜科学领域中的一个热门课题。 本文中,.在前期对透过式流动电位测试系统使用的基础上,成功地构建平流式流动电位测试系统,并集成化。进而选取磺化聚醚砜纳滤膜(NTR-7450)为研究对象,利用该系统对膜表面具有功能基团解离状态下的膜/溶液界面电现象进行探索。其中,在流动电位测试过程中引入相关措施,例如采用电化学工作站测定体系总电导(包括膜体电导、膜表面电导和电解质溶液电导),特制Ag/AgCl电极以消除液接电位的影响和变化流道高度等以便获得更为真实的zeta电位等。根据Gouy-Chapman双电层模型系统地考察离子强度、阴离子种类(Cl-、SO42-和PO43-)和阳离子种类(Na+、Mg2+和La3+)对膜表面荷电性能的影响。测试系统的使用结果表明: 对于KCl.K2S04.K3P04,在较低浓度(例如,0.1~0.5mol·m-3)电解质溶液中,磺酸基的解离是NTR-7450纳滤膜荷电的主要原因;而在较高浓度下(例如,1.0~10 mol·m-3),NTR-7450纳滤膜荷电则是由吸附引起。并且膜表面电荷密度与电解质溶液浓度之间符合Freundlich吸附等温式。在KCl.K2S04.K3P04溶液中分别为:ln|x|(mol·m-3)=2.337+0.722lnC(mol·m-3)、ln|X|(mol·m-3)=3.584+1.119lnC(mol·m-3)和ln|X|(mol·m-3)=2.988+1.067lnC(mol·m-3)。 对于NaCl、MgCl2和LaCl3,在NaCl和MgCl2盐溶液中,在较低浓度(例如,0.1~0.5mol·m-3)下NTR-7450型纳滤膜荷电的主要原因是膜自身磺酸基团的解离,而在较高浓度(例如,1.0~10 mol·m-3)下,吸附是NTR-7450纳滤膜表面荷电的主要影响因素。然而对于LaCl3盐溶液,在所测试的浓度范围内,NTR-7450纳滤膜表面荷电主要是由于La3+的吸附。膜表面电荷密度与电解质溶液浓度之间符合Freundlich吸附等温式,分别为:ln|X|(mol·m-3)=0.796+1.298lnC(mol·m-3)ln|X|(mol·m-3)=0.644+0.501ln C(mol·m-3)和ln|X|(mol·m-3)= 2.190+1.102lnC(mol·m-3)。 通过对NTR-7450纳滤膜荷电性能的研究,对吸附-两性模型进行拓展,使该模型的研究主体由聚酰胺纳滤膜扩展到具有功能基团解离的纳滤膜,简化了膜表面电荷密度的表达式,并在动电分析法的辅助下,获取在不同电解质溶液中膜表面解离和吸附等相关参数,进而探索磺化聚醚砜纳滤膜在不同电解质溶液体系中的荷电机理。 最后,实验中发现,运用动电法测定流动电位并根据Gouy-Chapman双电层模型而获取的膜表面电荷密度以及由道南-立体细孔-介电排斥模型(DSPM-DE)计算的膜表面电荷密度与电解质溶液浓度相拟合,很好地符合Freundlich吸附等温式。进而,依据该Freundlich吸附等温式可以得到在广泛浓度电解质溶液中的膜表面电荷密度。显然,这有助于通过DSPM-DE模型获取广泛浓度下的盐截留性能,而且模拟结果也发现模型预测与实验数据相吻合。因此,动电法和DSPM-DE模型相结合能够有效地表征纳滤膜的荷电性能,并可以准确地预测它在广泛盐溶液浓度范围内的截留性能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 侯立安;尹洪波;;计算流体力学在纳滤膜分离技术研究中应用[J];膜科学与技术;2011年03期
2 苗晶,陈国华,王铎,高从堦;纳滤膜分离技术在工业废水处理中的应用[J];水处理技术;2005年07期
3 彭月娥;李季;李华才;谢雄;;纳滤膜分离皂素水解原液的试验研究[J];工业水处理;2006年05期
4 曾子建;;纳滤和生化工艺处理染整废水[J];工业用水与废水;2007年01期
5 孙晓丽;王磊;程爱华;王旭东;林峰;张虹;;腐殖酸共存条件下双酚A的纳滤分离效果研究[J];水处理技术;2008年06期
6 杨继住;秦小明;宁恩创;杨宏;;纳滤在金花茶提取液浓缩中的应用[J];广西热带农业;2006年03期
7 陈利;沈江南;林龙;周露明;;纳滤分离机理及应用于高含盐溶液脱盐的进展[J];过滤与分离;2009年04期
8 张贵清;尚广浩;肖连生;;纳滤法处理仲钨酸铵结晶母液的研究[J];稀有金属;2007年03期
9 张泽庆;;纳滤膜分离技术及其在食品工业中的应用[J];江苏食品与发酵;2007年04期
10 张泽庆;;纳滤膜分离技术及其在食品工业中的应用[J];过滤与分离;2007年04期
11 陈红盛;叶裕才;白庆中;李俊峰;牟旭凤;;无机陶瓷纳滤膜分离高钠盐废水中的锶[J];环境污染治理技术与设备;2006年04期
12 侯立安;左莉;;膜分离法处理模拟毒剂废水的试验研究[J];膜科学与技术;2006年02期
13 米运宏;邓梁华;黄扩宇;;高纯度低聚果糖制备研究进展[J];广西轻工业;2007年02期
14 张爱勇;肖羽堂;吕晓龙;高冠道;张萌;;悬浮型光催化纳滤膜反应器处理H酸废水光催化降解效率及反应动力学[J];化工进展;2007年11期
15 张杰;纳滤膜分离技术的发展与工业应用[J];化学工程师;2005年02期
16 李翔宇;颜涌捷;张素平;袁传敏;;纳滤分离木糖-盐水溶液[J];太阳能学报;2006年03期
17 宋力航;孔瑛;杨金荣;史德青;李阳初;;聚酰亚胺纳滤膜分离螺旋霉素萃取液[J];化学工业与工程;2009年01期
18 陈联楷;苑学竞;郭群晖;;高取代度氰乙基纤维素反渗透膜的研究[J];广州化学;1990年03期
19 刘军;高冠道;;悬浮型光催化纳滤膜反应器处理H酸溶液工艺中操作压力变化的机理研究:实验部分[J];化学工程师;2009年05期
20 吴金克,王彬;超滤膜截留性能测定方法的研究[J];化学工程师;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 鲁永宏;李东亮;侯雪燕;;纳滤膜分离技术的研究进展[A];第二届全国膜分离技术在食品工业中应用研讨会论文集[C];2006年
2 王大新;王晓琳;;面向饮用水制备过程的纳滤膜分离技术[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
3 马冯;张玉忠;;应用于有机溶剂体系中有机纳滤膜的研究进展[A];雪莲杯第10届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2010年
4 蔡邦肖;夏仙兵;;甘露醇的纳滤膜分离与渗滤纯化工艺实验研究 1.甘露醇的纳滤提取工艺参数对分离性能的影响[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
5 张新;;纳滤膜法净化雨水的研究[A];2011全国给水排水技术信息网年会暨技术交流会论文集[C];2011年
6 王磊;邵诚;王海;;大豆低聚糖纳滤连续浓缩过程的控制[A];第二届全国膜分离技术在食品工业中应用研讨会论文集[C];2006年
7 涂丛慧;王晓琳;;纳滤膜的分离机理及其在医药产品分离纯化中的应用[A];第4届全国医药行业膜分离技术应用研讨会论文集[C];2007年
8 郭豪;张宇峰;王刚;刘恩华;杜启云;;聚酰胺/聚砜中空纤维纳滤复合膜药物截留性能研究[A];第4届全国医药行业膜分离技术应用研讨会论文集[C];2007年
9 侯立安;刘晓芳;;纳滤水处理应用研究现状与发展前景[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
10 张宇峰;吴云;环国兰;曹东勋;徐丽丽;唐玉敏;;聚哌嗪酰胺分子结构模拟及其纳滤膜分离机理分析[A];2003年中国纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马准;磺化聚醚砜纳滤膜荷电机理的动电法分析及其截留性能预测[D];中国海洋大学;2010年
2 伍灵;含铵盐和碳酸氢盐溶液纳滤膜分离性能的实验与模型研究[D];清华大学;2009年
3 谭翎燕;新型荷电复合高脱盐纳滤膜的制备及表征[D];郑州大学;2010年
4 韩俊南;杂萘联苯聚芳醚砜中空纤维纳滤膜的研究[D];大连理工大学;2011年
5 宋宏臣;改性超滤膜去除水中天然有机物的研究[D];上海交通大学;2012年
6 徐飞;脉冲放电电凝并结合碱液吸收烟气多种污染物协同脱除研究[D];浙江大学;2009年
7 米俊锋;磁场、雾化共同作用下电晕放电机理及对微小颗粒荷电与捕集的研究[D];东北师范大学;2010年
8 卢正东;发酵与分离耦合高强度生产L-乳酸的研究[D];华中科技大学;2010年
9 赵黎明;甲壳素生产废碱液双膜耦合碱回收技术研究[D];江南大学;2009年
10 朱继保;细颗粒物的电收集技术研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 房昺;聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备与性能研究[D];北京化工大学;2011年
2 郭成会;纳滤膜去除饮用水中砷的实验研究[D];苏州科技学院;2011年
3 张泉;纳滤膜去除饮用水中典型污染物试验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 胡锦英;纳滤膜去除水中内分泌干扰物双酚A的研究[D];沈阳师范大学;2011年
5 王晓伟;纳滤膜净化高氟高砷地下水的试验研究[D];兰州交通大学;2010年
6 陈洪杰;聚酰亚胺纳滤膜改性的研究[D];中国石油大学;2010年
7 徐国锐;沼液纳滤膜浓缩技术及其液体有机肥开发研究[D];浙江大学;2012年
8 张莉娜;纳滤膜脱盐及其在海水软化中的应用[D];华东理工大学;2011年
9 郑阳;高温纳滤膜浓缩草甘膦母液及其结晶过程的研究[D];华东理工大学;2011年
10 宋齐;纳滤膜在乳清脱盐中的应用研究[D];北京化工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 危丽琼 通讯员 羿娅忻;从反渗透膜单项冠军到多项全能[N];中国化工报;2011年
2 ;如何“完美”解雇员工?[N];计算机世界;2001年
3 杨毅夫;金属氢化物镍蓄电池路越走越宽[N];中国机电日报;2002年
4 记者 杨绣忠;手机电池抽样合格率83.3%[N];中国质量报;2001年
5 ;伪劣电池 让手机折寿[N];山西科技报;2000年
6 丛亚平;手机抽查锂电池全部合格 氢镍电池不容乐观[N];中国高新技术产业导报;2001年
7 ;国家手机电池质量抽查揭晓[N];人民邮电;2001年
8 肖化;帝人化学进军电子纸张市场[N];中国化工报;2010年
9 徐庆超 编译;研讨创造可持续能源的机遇与挑战[N];中国社会科学报;2010年
10 蔡伟峰 陕西社会水泥有限责任公司;电除尘器运行初期的检查和维护[N];中国建材报;2011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
  • 010-62982499
  • 010-62783978