2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、聚偏氟乙烯(PVDF)由于化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、抗老化等優(yōu)點(diǎn),成為最受歡迎的膜材料之一。但是,由于PVDF耐污染性能比較差,導(dǎo)致膜運(yùn)營(yíng)動(dòng)力成本提高和膜壽命減短等問題產(chǎn)生。本課題采用高親水性的氧化石墨烯(GO)和二氧化鈦(TiO2)作為改性劑,利用抽濾吸附與界面聚合聯(lián)合改性方法,對(duì)PVDF中空纖維超濾膜(簡(jiǎn)稱原膜)進(jìn)行表面改性,得到GO-TiO2復(fù)合改性中空纖維超濾膜(簡(jiǎn)稱GO-TiO2改性膜)的最佳制備條件??疾煸摳男阅ぴ凇盎炷?超

2、濾”聯(lián)合工藝中,對(duì)含溴氰菊酯農(nóng)藥微污染水的截留性能。主要研究成果如下:
  1.利用正交實(shí)驗(yàn)和連續(xù)性實(shí)驗(yàn),得出GO-TiO2改性膜的最佳制備條件為:鈦酸丁酯(TBOT)2ml、GO1mg、間苯二胺(MPD)1wt%、MPD浸泡時(shí)間8min、1,3,5-苯三甲酰氯(TMC)0.2wt%、TMC浸泡時(shí)間10min。
  2.不同改性劑與改性方式,對(duì)膜抗污染性能和分離性能的改善也顯著不同,其抗污染性能和分離性能高低依次為:(1)在

3、改性劑選擇上:GO-TiO2>GO>TiO2。(2)在改性方式上:抽濾吸附+界面聚合>界面聚合>抽濾吸附。其中GO-TiO2抽濾吸附+界面聚合聯(lián)合改性工藝對(duì)超濾膜的抗污染性能、分離性能改善最顯著(HA吸附量158.6 mg/m2,HA截留率90.1%)。
  3. GO-TiO2改性膜比原膜的抗污染性能和分離截留性能有顯著提高:腐殖酸(HA)靜態(tài)吸附量由295.0 mg/m2下降到158.6 mg/m2,HA的截留率從81.0%上

4、升到90.1%。
  4. GO-TiO2改性膜比原膜的親水性能得到明顯改善。其表面親水性功能層為GO-聚酰胺-TiO2復(fù)合結(jié)構(gòu),膜表面富含大量的-COOH、-OH等親水性基團(tuán),膜表面O/C元素質(zhì)量比由改性前的0.109提高到改性后的0.556,其水接觸角由(80.6±1.8°)下降到(38.6±1.2°)。
  5. GO-TiO2改性膜通量衰減得到很大程度延緩:通量總衰減率由改性前的51.2%下降到改性后的35.6%;不

5、可逆污染向可逆污染轉(zhuǎn)化,不可逆衰減率由24.3%下降到7.1%。
  6. GO-TiO2改性膜比原膜的過濾周期延長(zhǎng)了2~3倍。當(dāng)通量損失30%時(shí),GO-TiO2改性膜過濾時(shí)間由改性前的240min延長(zhǎng)到改性后的570min。
  7.水力反沖洗能有效提高GO-TiO2改性膜的通量恢復(fù)率。經(jīng)過5次“過濾-清洗”周期后,通量恢復(fù)率由改性前的69%上升到94%。
  8.在直接混凝、直接超濾和“混凝-超濾”三種工藝中,GO

6、-TiO2改性膜對(duì)微污染物溴氰菊酯的去除效果高低依次為:混凝-超濾>直接混凝>直接超濾。其中,采用GO-TiO2改性膜的“混凝-超濾”聯(lián)合工藝去除效果最優(yōu)(高達(dá)83.7%)。
  9. GO-TiO2改性膜良好的親水性能顯著延緩了膜污染的速度。對(duì)溴氰菊酯水樣過濾300min后,原膜的膜通量損失率為39.8%,而GO-TiO2改性膜的通量損失率則下降至20.4%。
  綜上所述,經(jīng)過改性后的GO-TiO2改性膜抗污染性能改善明

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