氧化石墨烯复合纳滤膜的合成及性能研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seuarchi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
膜分离技术作为一种绿色节能的高科技技术,在处理全球水资源及环境污染问题等方面发挥着重要的作用。纳滤膜在脱盐、有机物去除、制药、纺织、石油化工等领域上具有节约资源和环境友好的优势,应用潜力大。氧化石墨烯(GO)因其独特的二维层状结构,使其成为制备理想纳滤膜的首选材料。目前对氧化石墨烯的合成已有大量研究,但对氧化石墨烯的洗涤除杂却大多基于实验室规模,工业化小试设备连续洗涤氧化石墨烯的研究鲜有报道。此外,GO纳滤膜的片层结构在使用过程中容易被压缩甚至塌陷,且在长期运行过程中的稳定性较差。为了解决上述问题,本文以GO、二氧化钛(TiO2)和聚乙烯亚胺(PEI)为基础组元,合成复合氧化石墨烯纳滤膜材料。利用材料间的协同效应制备出兼具高通量、截留,高稳定性的GO复合纳滤膜。另外,本文还将GO作为添加剂,添加到界面聚合纳滤膜中,通过优化制膜的工艺,获得了性能优异的聚砜-聚酰胺-氧化石墨烯(PSU-PA-GO)复合纳滤膜。本论文的创新点和结论如下:(1)使用50 nm陶瓷滤管在工业小试设备上对GO溶液错流洗涤除杂,达到连续化GO除杂、浓缩的目的。(2)在GO片层上原位生长TiO2纳米颗粒,通过改变水热反应原液中硫酸钛的浓度,来调控TiO2在GO片层上的负载量。着重探究了 TiO2负载量的变化对GO膜片厚度及层间距的影响,进而探究对GO膜纯水通量与染料截留的影响,优化出具有最优通量和染料截留率的GO纳滤膜。(3)在GO膜表面接枝PEI高聚物分子,探究不同分子量PEI对GO复合纳滤膜纯水通量和截留染料分子性能的影响。深入研究不同PEI分子量对膜的表面形貌,粗糙度,亲疏水性,强度和稳定性的影响规律,优化出可供重复使用的高性能GO复合纳滤膜。(4)以GO作为添加剂,采用界面聚合法制备PSU-PA-GO复合纳滤膜。通过优化GO添加剂的含量以及油相反应的时间等工艺参数,制备出了 GO均匀负载,且能够与PA层紧密结合的GO复合纳滤膜,为GO纳滤膜的工业化应用提供实验基础。
其他文献
有限混合模型在聚类和分类中有着重要的作用,是聚类重要方法之一,可以用来处理多个混合分布类型的数据。基于混合模型的应用十分的广泛,但也存在一些问题。比如应用最广的EM算法进行参数估计时会对初始值很敏感,传统的聚类方法如K均值聚类、层次聚类法等无法获得聚类特征重要性。尖顶平板最早被提出来是在线性回归中做特征选择,也可以用于混合模型中。在此情况下,本文选用有限混合模型同时进行特征选择,采用贝叶斯方法获得
学位
为了解决严重的环境污染问题,迫切需要开发一些可再生清洁能源来替代化石燃料。电解水技术因其能产生具有高热值的可持续清洁氢能而备受关注。其中,析氧反应(OER)由于涉及的反应动力学比较缓慢复杂,严重制约了电解水技术的实际应用。因此,研究出高活性、廉价、稳定的OER电催化剂迫在眉睫。过渡金属磷酸盐由于具有高活性和良好的动力学特性备受关注。可以通过使用不同的有机膦酸盐配体,对其基团、结构等进行调控,优化其
学位
为了研究受精卵的胚胎发育过程,生物学家运用4D共焦影像技术,在单细胞水平对秀丽隐杆线虫的基因表达动态行为进行定量观测。这种数据有以下三个显著特点:第一是时空异质性;第二是高噪声;第三是树形结构。本论文旨在通过发展统计聚类算法,对发育过程中的基因表达模式进行探究。首先,我们运用样条拟合方法对单细胞高噪声数据进行降噪;然后,我们将细胞分裂分化过程抽象成一个二叉树模型,并对树形结构数据进行分枝处理;随后
学位
黄金具有规避风险和保值的作用,在金融市场或者国际局势动荡时,国家和投资者往往会选择购买黄金。因此,预测黄金价格具有实际意义。本论文针对2010年至2019年的COMEX黄金期货进行研究,通过分析黄金的历史价格波动,发现黄金价格受到外界因素的影响,且价格序列具有非线性特征。由于近年来深度学习发展迅速,在处理非线性时间序列上表现较好,故本论文选用深度学习的模型进行预测。首先利用线性插值填补黄金期货和1
学位
蛋白质是承担人类生命活动的基础物质,往往通过与其他生物大分子相互作用发挥其生物学功能,例如细胞传递、信号传导等。DNA结合蛋白就是蛋白质中能与DNA结合发生作用的一种特殊蛋白质;蛋白质之间也会发生相互作用,预测它们相互作用的位点能加深对蛋白质相互作用原理的理解。但是随着蛋白质数据爆炸式地增长,依靠现有的实验方法并不能满足生物工作者的需要,所以设计一种高效便捷的蛋白质功能及位点预测方法成为生物信息学
学位
现有的图像去雾方法仍存在很多问题。例如,去雾不均匀、高度依赖合成数据集及泛化性较差等问题。针对上述提到的问题,本文主要研究以下两个方面的内容:1、提出基于循环上下文聚合网络的图像去雾方法。现有多数图像去雾方法极易出现去雾不均匀问题。为了缓解该问题,本文设计了一个上下文聚合模块来结合全局特征和局部特征。该模块利用全局特征来提供图像的整体视觉效果,接着利用局部特征来恢复图像的局部细节,以进一步改善图像
学位
不连续系统因其具有强大的实际背景和应用前景,近年来受到了广泛的关注。切换系统、脉冲动力系统都是典型的不连续系统。它们在物理、生物、经济等各个领域都十分常见,且贴近现实模型,因此对其展开一定的研究是有意义的。本文在现有的不连续系统的研究基础上对这些系统的稳定性问题进行讨论,主要工作包括以下几个部分:首先,简单地讲述了切换系统的一些研究现状,具体包括对切换系统按照不同标准进行分类、从稳定性的三个问题着
学位
高维线性回归模型的桥估计具有许多良好的性质,如Oracle性、稀疏性和无偏性.然而,基于正态的尺度混合先验的贝叶斯正则化方法中,控制惩罚函数形状的凹度参数的全条件后验分布不仅不是常见的分布,且该分布的密度中含有无解析表达式的规范化因子.现有的解决方法是利用数值方法近似计算出该因子的值,这导致相应的分析方法是近似的或耗时的.本文建议利用交换算法从凹度参数的全条件后验中抽样,以避免频繁计算该因子的值,
学位
冰冻海水是一个多相系统,因此其导电机理复杂,金属在冰冻海水中的腐蚀行为尚不明朗。本论文针对冰冻海水的导电性以及其中的金属腐蚀两个方面展开研究,为海洋平台和破冰船在冰冻海水中的防腐蚀提供相应的参考。本论文采用冰冻3.5 wt.%NaCl溶液模拟海冰,系统研究了冰冻3.5 wt.%NaCl溶液的导电性、影响因素以及锌在其中的腐蚀行为和机理,主要结论总结如下:冰冻NaCl溶液中存在三种导电路径:盐水导电
学位
传统的推荐算法,例如协同过滤算法(CF),它依赖于用户-项目评分。但是,随着数据量增长,评分数据也将变得更加稀疏,这一问题会影响推荐系统的准确性和可解释性。现在,许多电商网站上提供了大量的评论文本信息,这些评论文本是更具语义的信息,在一定程度上可以缓解冷启动、数据稀疏等问题,并可以让推荐结果更具解释性。因此有不少学者正在研究基于评论文本的深度推荐系统。然而,如何利用评论文本更准确地表达用户偏好和项
学位