本文主要研究内容
作者（2019）在《Ceramic and Ceramic-polymer Composite Membranes Based on Silicon Nitride Hollow Fibers》一文中研究指出：含油废水是石油、天然气、石化、食品、纺织、医药等行业产生的主要废水之一。近十年来,随着产出水量的增加,废水向环境的排放已成为世界各国面临的一个重大问题。目前已经引入了不同的物理、化学和生物处理工艺,并将其应用于污水中有机-无机污染物的净化和分离。然而,从废水中分离和除去具有小尺寸分布的悬浮油颗粒和溶解的污染物仍然是传统处理工艺面临的挑战。此外,许多化学处理过程代价昂贵,会产生有害副产物和污泥。进料浓度和特性的变化直接影响到净化后的纯水质量。本文介绍了一种与废水质量无关的合适的、低成本的膜分离技术。我们制备了基于聚合物和陶瓷材料的不同膜结构并用于废水处理。与聚合物膜相比,具有显著结构稳定性的陶瓷基膜受到工业界的关注。陶瓷膜通常是在金属氧化物陶瓷的基础上制备的。氮化硅等非氧化物陶瓷基材料研究较少。本文制备了氮化硅基中空纤维膜,并对其进行了各种优化,可用于含油废水的交叉流微滤。具体来说,本文研究了氮化硅中空纤维膜的膜结构的调整对含油废水常规交叉流过滤和膜污染特性的影响,讨论了二氧化硅纳米颗粒亲水性修饰用于有效油水分离。此外,氮化硅中空纤维作为一种高强度的基底材料,被成功地用作制备新型聚酰胺纳米复合膜的基底。通过将新型功能化纳米颗粒和二维氧化石墨烯基纳米杂化物和纳米复合物掺入纳米滤膜的聚酰胺活性层中,制备了新型纳米过滤膜,并成功地用于海水淡化和有机溶剂纳滤。本论文分为以下几章:1.第一章介绍了传统的废水处理工艺。主要讨论了膜分离技术的相关概念:包括用于水过滤的常用压力驱动膜、膜制造用材料(包括有机和无机物质)、膜制造方法、膜组件配置、过滤工艺配置、浓差极化和膜污染问题等。2.第二章考虑流体动力粘性成指状孔现象,对氮化硅(Si3N4)中空纤维膜进行了显微结构调控。研究了溶剂、气隙和内混凝剂用量对指状/海绵层厚度比、孔隙率、弯曲强度、孔径分布和水渗透性的影响。通过优化制备参数来控制膜的显微结构,以实现最终功能应用所需的纤维结构。3.第三章通过实验确定了跨膜压力(TMP)、进料流量(FFR)和进料乳液的酸碱度对分离性能的影响。在高压和高进料流速下,油滴在过滤过程中的离解变形增加了膜污染。基于标准孔隙阻塞模型研究了污染现象。此外,还发现Si3N4中空纤维表面电荷和进料乳液zeta电位的pH值是影响分离效率的一个重要因素。4..第4章通过溶胶-凝胶法,使用不同浓度的正硅酸四乙酯(TEOS),实现了在Si3N4中空纤维膜外表面均匀沉积Si02纳米颗粒。在溶胶-凝胶过程中,当TEOS浓度最高时,生成的Si02纳米颗粒完全覆盖了膜表面,从而新形成了一个平滑的选择性过滤层。它降低了膜的表面粗糙度,提高了膜的表面亲水性。这些特性显著地提高了膜的选择性,特别是在亚微米污染物的情况下,并抑制了油水分离过程中的结垢现象。5.第五章以间苯二胺水溶液和1,3,5-二苯三羰基三氯有机溶液在聚醚砜/氮化硅复合中空纤维基体上原位界面聚合制备了新型薄膜复合材料(TFC)和纳米复合材料(TFN)膜。通过对氨基苯酚对二氧化硅纳米粒子(MSNPs)的氨基功能化改善了纳米粒子与聚酰胺活性层的相容性,并减少了界面聚合过程中的团聚形成,从而成功地制备了高质量的TFN膜。由于改性纳米颗粒表面存在亲水性胺基(-NH2),因此加入功能化纳米颗粒可显著提高TFN的亲水性。6.第6章合成了修饰有Ti02纳米粒子(TiO2@rGO)的氧化石墨烯基纳米复合物,并将其掺入TFN膜中,获得具有防污性能的有效有机溶剂纳滤膜(OSN)。与可控的复合膜和掺入氧化石墨烯(GO)的TFN膜相比,Ti02@rGO掺入的TFN膜显示出很高的渗透性和防污特性。GO纳米片结构有利于溶剂通道化,而Ti02具有超亲水性,这两种结构都使超渗透亲水OSN膜具有高结构稳定性和优良防污性能。7.第7章通过将还原的氧化石墨烯@Ti02@Ag(rGO@Ti02@Ag)加入到聚酰胺活性层中,制备了一种多功能薄膜纳米复合膜(MTFN),从而获得了高脱盐性能、染料保留和抗菌性能。利用微波辅助辐照工艺合成的石墨烯基纳米复合材料的特殊特性,有利于水的通道化,为MTFN膜提供了超亲水性和抗菌性。水接触角证实了MTFN膜具有优异的表面亲水性。在与MTFN膜接触3小时后,活细菌(大肠杆菌)数量减少90%,证实了所制备的膜具有良好的抗菌活性。8.第八章进行了全文总结。
Abstract
han you fei shui shi dan you 、tian ran qi 、dan hua 、shi pin 、fang zhi 、yi yao deng hang ye chan sheng de zhu yao fei shui zhi yi 。jin shi nian lai ,sui zhao chan chu shui liang de zeng jia ,fei shui xiang huan jing de pai fang yi cheng wei shi jie ge guo mian lin de yi ge chong da wen ti 。mu qian yi jing yin ru le bu tong de wu li 、hua xue he sheng wu chu li gong yi ,bing jiang ji ying yong yu wu shui zhong you ji -mo ji wu ran wu de jing hua he fen li 。ran er ,cong fei shui zhong fen li he chu qu ju you xiao che cun fen bu de xuan fu you ke li he rong jie de wu ran wu reng ran shi chuan tong chu li gong yi mian lin de tiao zhan 。ci wai ,hu duo hua xue chu li guo cheng dai jia ang gui ,hui chan sheng you hai fu chan wu he wu ni 。jin liao nong du he te xing de bian hua zhi jie ying xiang dao jing hua hou de chun shui zhi liang 。ben wen jie shao le yi chong yu fei shui zhi liang mo guan de ge kuo de 、di cheng ben de mo fen li ji shu 。wo men zhi bei le ji yu ju ge wu he tao ci cai liao de bu tong mo jie gou bing yong yu fei shui chu li 。yu ju ge wu mo xiang bi ,ju you xian zhe jie gou wen ding xing de tao ci ji mo shou dao gong ye jie de guan zhu 。tao ci mo tong chang shi zai jin shu yang hua wu tao ci de ji chu shang zhi bei de 。dan hua gui deng fei yang hua wu tao ci ji cai liao yan jiu jiao shao 。ben wen zhi bei le dan hua gui ji zhong kong qian wei mo ,bing dui ji jin hang le ge chong you hua ,ke yong yu han you fei shui de jiao cha liu wei lv 。ju ti lai shui ,ben wen yan jiu le dan hua gui zhong kong qian wei mo de mo jie gou de diao zheng dui han you fei shui chang gui jiao cha liu guo lv he mo wu ran te xing de ying xiang ,tao lun le er yang hua gui na mi ke li qin shui xing xiu shi yong yu you xiao you shui fen li 。ci wai ,dan hua gui zhong kong qian wei zuo wei yi chong gao jiang du de ji de cai liao ,bei cheng gong de yong zuo zhi bei xin xing ju xian an na mi fu ge mo de ji de 。tong guo jiang xin xing gong neng hua na mi ke li he er wei yang hua dan mo xi ji na mi za hua wu he na mi fu ge wu can ru na mi lv mo de ju xian an huo xing ceng zhong ,zhi bei le xin xing na mi guo lv mo ,bing cheng gong de yong yu hai shui dan hua he you ji rong ji na lv 。ben lun wen fen wei yi xia ji zhang :1.di yi zhang jie shao le chuan tong de fei shui chu li gong yi 。zhu yao tao lun le mo fen li ji shu de xiang guan gai nian :bao gua yong yu shui guo lv de chang yong ya li qu dong mo 、mo zhi zao yong cai liao (bao gua you ji he mo ji wu zhi )、mo zhi zao fang fa 、mo zu jian pei zhi 、guo lv gong yi pei zhi 、nong cha ji hua he mo wu ran wen ti deng 。2.di er zhang kao lv liu ti dong li nian xing cheng zhi zhuang kong xian xiang ,dui dan hua gui (Si3N4)zhong kong qian wei mo jin hang le xian wei jie gou diao kong 。yan jiu le rong ji 、qi xi he nei hun ning ji yong liang dui zhi zhuang /hai mian ceng hou du bi 、kong xi lv 、wan qu jiang du 、kong jing fen bu he shui shen tou xing de ying xiang 。tong guo you hua zhi bei can shu lai kong zhi mo de xian wei jie gou ,yi shi xian zui zhong gong neng ying yong suo xu de qian wei jie gou 。3.di san zhang tong guo shi yan que ding le kua mo ya li (TMP)、jin liao liu liang (FFR)he jin liao ru ye de suan jian du dui fen li xing neng de ying xiang 。zai gao ya he gao jin liao liu su xia ,you di zai guo lv guo cheng zhong de li jie bian xing zeng jia le mo wu ran 。ji yu biao zhun kong xi zu sai mo xing yan jiu le wu ran xian xiang 。ci wai ,hai fa xian Si3N4zhong kong qian wei biao mian dian he he jin liao ru ye zetadian wei de pHzhi shi ying xiang fen li xiao lv de yi ge chong yao yin su 。4..di 4zhang tong guo rong jiao -ning jiao fa ,shi yong bu tong nong du de zheng gui suan si yi zhi (TEOS),shi xian le zai Si3N4zhong kong qian wei mo wai biao mian jun yun chen ji Si02na mi ke li 。zai rong jiao -ning jiao guo cheng zhong ,dang TEOSnong du zui gao shi ,sheng cheng de Si02na mi ke li wan quan fu gai le mo biao mian ,cong er xin xing cheng le yi ge ping hua de shua ze xing guo lv ceng 。ta jiang di le mo de biao mian cu cao du ,di gao le mo de biao mian qin shui xing 。zhe xie te xing xian zhe de di gao le mo de shua ze xing ,te bie shi zai ya wei mi wu ran wu de qing kuang xia ,bing yi zhi le you shui fen li guo cheng zhong de jie gou xian xiang 。5.di wu zhang yi jian ben er an shui rong ye he 1,3,5-er ben san tang ji san lv you ji rong ye zai ju mi feng /dan hua gui fu ge zhong kong qian wei ji ti shang yuan wei jie mian ju ge zhi bei le xin xing bao mo fu ge cai liao (TFC)he na mi fu ge cai liao (TFN)mo 。tong guo dui an ji ben fen dui er yang hua gui na mi li zi (MSNPs)de an ji gong neng hua gai shan le na mi li zi yu ju xian an huo xing ceng de xiang rong xing ,bing jian shao le jie mian ju ge guo cheng zhong de tuan ju xing cheng ,cong er cheng gong de zhi bei le gao zhi liang de TFNmo 。you yu gai xing na mi ke li biao mian cun zai qin shui xing an ji (-NH2),yin ci jia ru gong neng hua na mi ke li ke xian zhe di gao TFNde qin shui xing 。6.di 6zhang ge cheng le xiu shi you Ti02na mi li zi (TiO2@rGO)de yang hua dan mo xi ji na mi fu ge wu ,bing jiang ji can ru TFNmo zhong ,huo de ju you fang wu xing neng de you xiao you ji rong ji na lv mo (OSN)。yu ke kong de fu ge mo he can ru yang hua dan mo xi (GO)de TFNmo xiang bi ,Ti02@rGOcan ru de TFNmo xian shi chu hen gao de shen tou xing he fang wu te xing 。GOna mi pian jie gou you li yu rong ji tong dao hua ,er Ti02ju you chao qin shui xing ,zhe liang chong jie gou dou shi chao shen tou qin shui OSNmo ju you gao jie gou wen ding xing he you liang fang wu xing neng 。7.di 7zhang tong guo jiang hai yuan de yang hua dan mo xi @Ti02@Ag(rGO@Ti02@Ag)jia ru dao ju xian an huo xing ceng zhong ,zhi bei le yi chong duo gong neng bao mo na mi fu ge mo (MTFN),cong er huo de le gao tuo yan xing neng 、ran liao bao liu he kang jun xing neng 。li yong wei bo fu zhu fu zhao gong yi ge cheng de dan mo xi ji na mi fu ge cai liao de te shu te xing ,you li yu shui de tong dao hua ,wei MTFNmo di gong le chao qin shui xing he kang jun xing 。shui jie chu jiao zheng shi le MTFNmo ju you you yi de biao mian qin shui xing 。zai yu MTFNmo jie chu 3xiao shi hou ,huo xi jun (da chang gan jun )shu liang jian shao 90%,zheng shi le suo zhi bei de mo ju you liang hao de kang jun huo xing 。8.di ba zhang jin hang le quan wen zong jie 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于陶瓷膜论文,氮化硅论文,中空纤维论文,纳滤论文,脱盐论文,中国科学技术大学2019-07-12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，资料来自中国科学技术大学2019-07-12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。