负载法制备CDMPDAGOPVDF负载膜并用于染料废水处理的研究.docx
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1、负载法制备CDM/PDA/GO/PVDF负载膜并用于染料废水处理的研究摘要本研究利用一种简单的真空抽滤法成功制备了CDM/PDA/GO/PVDF负载膜,随着CDM的加入,破坏了原本致密的GO/PDA表面,并且,CDM的堆砌结构构建了新的水通道,即二者协同作用构建了更优异的水通道使得水分子可以顺利通过,膜的水通量从2621.881nr2卜1增大到4009.491!2斤1,而且CDM还可以作为催化剂,在对废水溶液进行过滤的同时,可以对染料分子进行截留和降解,在酸性条件下,对极高浓度的刚果红溶液的截留率也能够达到92.60%,且当刚果红溶液浓度从IOmg/1上升到250mg/1时,截留率几乎无下降趋
2、势,并且不添加双氧水时,负载膜对于染料具有传统的物理截留作用,且对于极高浓度刚果红溶液(250mg/1)的物理截留率也能达到89.68%0此外,通过对膜的稳定性实验来看,膜在酸性溶液、中性溶液、碱性溶液中浸泡14天后,经过测试,掺杂了CDM的负载膜的通量和对染料的截留率无明显变化。因此,我们可以得出膜具有良好的稳定性。且负载膜在强碱条件下也能保持较高的通量与截留率,因此这些优异的特性使我们的膜在实际废水处理中具有巨大的潜力。关键词:负载膜,类Fenton高级氧化技术,有机废水引言随着工业和经济的快速发展,水资源短缺和水环境污染是人类社会可持续发展面临的严重问题。因此,人们付出了巨大的努力来开发
3、有效的技术来减轻水污染。吸附、生物处理、膜分离、臭氧氧化、高级氧化等方法已被应用于废水处理。其中,膜分离技术因其节能、操作方便、对环境影响小等优点,被公认为水处理的有力技术。然而,膜分离技术只是将水中难降解的污染物与水体分离,在一定程度上来说具有一定的缺陷,而高级氧化法(AoPS)具有效率高、成本低和操作简单的明显优,被认为是传统处理的一种有前途的替代方法技术,因此,本研究将高级氧化技术与膜分离技术相结合用于水处理,其中高级氧化技术能够降解水体中难以降解的污染物,在很大程度上弥补了膜分离技术只是单纯分离污染物的问题。镒具有众多的氧化物形式,比如:MnO.MnO2、Mn3O2、Mn3O4MnSO
4、8、MnOOH0通过研究比较,其催化活性排序为:Mn5O8Mn3O4Mn3O2MnOMnOOHMnO2o因此二氧化钵(MnO2)具有很高的化学活性可作催化剂且在自然界中广泛存在、价格低、无毒性。且本文采用简单的水热反应制备了Cu掺杂二氧化钵纳米催化剂(CDM),借助于MnO2发达的孔道,增强有机污染物的界面吸附,提高类芬顿高级氧化技术的催化活性和应用PH范围,避免了污泥的生成,从而保障水质安全,改善水质环境。聚偏氟乙烯(PVDF)由于其优异的稳定性和成膜性能,是水处理中应用最广泛的膜材料之一。因此,它被广泛用于制造微滤、超滤、纳滤、反渗透和渗透蒸发膜。然而,由于其较强的疏水性,导致膜污染严重,
5、通透性下降,限制了其在水处理,甚至食品工业某些领域的广泛应用。因此近年来有许多关于PVDF亲水改性的研究,且主要集中在利用亲水有机材料共混、表面改性等方面,并且具有易于制备、处理效率高等优点。已有几种亲水有机材料对PVDF进行改性的报道,有研究人员发现它们能够提高PVDF膜的透水性,且具有均匀的孔径和孔分布,这主要是由于增加了孔密度以及膜表面和孔内的亲水性。但是,有机亲水材料的加入通常会降低膜的强度,使得PVDF膜容易被破坏。溶液氧化法是生产聚多巴胺最广泛使用的方法,利用盐酸多巴胺(DPA)在碱性条件下,以空气中的氧气作为氧化剂可以氧化自聚生成聚多巴胺(PDA),本文中这种自聚反应非常温和,只
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