無機正滲透膜的制備去及去除水中的Cd2+效能的研究.pdf

1、面臨環(huán)境中的重金屬危機，尋找一種節(jié)能有效的方法去除環(huán)境中的重金屬離子迫在眉睫。正滲透膜分離技術是最近幾年新興的一種依靠滲透壓差為驅動力的膜分離技術，是目前世界膜分離領域研究的熱點之一。這一技術可以實現(xiàn)如低壓甚至無壓操作，相對于當下的要依賴于壓力驅動的膜分離過程如從過程本質上講，具有許多獨特的優(yōu)點，對許多污染物幾乎完全截留、分離效果好、低膜污染特征；操作過程和設備簡單等。在許多領域，特別是在海水淡化、飲用水處理和廢水處理中表現(xiàn)出很好的應用

2、前景展現(xiàn)狀。本論文結合課題組前期研究和文獻調研，通過制備一種可以應用于正滲透過程中的對稱的無機膜，來處理水中的Cd2+離子，通過實驗證明，該方法可以得到較高的截留率。
　　本論文旨在制備性能優(yōu)良的正滲透膜具有致密的非多孔性的活性層，以便能夠對溶質進行高效截留；首先通過溶膠凝膠法制備一種具有對稱結構的無機膜，已達到減小濃差極化，增加水通量的目的。本實驗以正硅酸乙酯為原材料，成功制備了這種對稱結構的無機膜，實驗結果表明，將制備的無機膜

3、在制備膜分別在汲取液濃度為0.5 mol/L，1 mol/L，2 mol/L的條件下，測定了水通量膜的水通量最大可達為65.64L/（m2h），最小的反向鹽通量可低至0.25 g/（m2h），遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)方法，并在對Cd2+截留有很好的效果，本實驗制備的TFI對低濃度范圍內的Cd2+的截留率可達到97％以上，并討論了汲取液濃度以及原液濃度對截留效率的影響，結果發(fā)現(xiàn)當汲取液濃度為1 mol/L時，水通量與截留率都可以達到相對理想的數(shù)值。<

4、br>　　本文還進一步對無機膜截留重金屬離子的機理進行了探討。結果發(fā)現(xiàn)，決定TFI膜的截留效率的主要是電荷排斥機理，也就是說決定TFI膜截留性能的主要由三個關鍵參數(shù)來決定：膜的孔徑dp，孔壁φ0表面電勢，和雙電層的Debye length，當膜的孔徑過大，Cd2+離子濃度過高都會影響膜對 Cd2+離子的截留效果,可以通過調整膜的孔徑，電勢，和溶質的離子強度來優(yōu)化重金屬電荷排斥反應和膜的透水性，以保證在膜對重金屬有較高截留率的同時，也可以