聚偏氟乙烯螯合膜论文：吸附共存阳离子镍-有机酸络合物

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1、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（Ⅱ）的有效去除。本研究应用SEM、TG-DTA、XRD、F

2、TIR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（Ⅱ）性能的影响；开展了螯合膜吸附Ni（Ⅱ）特性的研究，分析了NH4+、Ca（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）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（Ⅱ）性能的影响，研究了共存阳离子和有机酸对螯合膜吸附Ni（Ⅱ）的热力学和动力学的影响；并开展了三元镀镍体系中Fe（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）金属离子

3、对螯合膜吸附Ni（Ⅱ）的影响；初步开展了改性PVDF螯合膜吸附去除Ni（Ⅱ）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（Ⅱ）的吸附性能优良，吸附容量超过0.076mg/cm2。螯合膜吸附Ni（Ⅱ）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（Ⅱ

4、）为离子交换反应。热力学参数ΔG0<0、ΔH0<0、ΔS0>0，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（Ⅱ）性能的的干扰顺序为Ca（Ⅱ）>NH4+>Fe（Ⅲ）；有机酸对螯合膜的影响次序为乳酸<丁二酸<柠檬酸。Ca（Ⅱ）和NH4+共存增强了螯合膜对Ni（Ⅱ）的吸附；而丁二酸和柠檬酸共存降低了螯合膜对Ni（Ⅱ）的吸附作用；Ca（Ⅱ）和柠檬酸共存时，其对螯合膜吸附Ni（Ⅱ）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（Ⅱ）的影响较大

5、，其影响顺序为Zn（Ⅱ）

6、51.2.3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19-222.2.1APTMS-DTPA/PVDF螯合膜的制备工艺19-202.2.2APTMS-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-

7、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

8、合膜对Ni(Ⅱ)的吸附影响36-374.2.2阳离子对改性PVDF螯合膜吸附Ni(Ⅱ)的影响37-384.2.3有机酸对改性PVDF螯合膜吸附Ni(Ⅱ