一、Partition Equilibrium on the Interface Between a Charged Membrane and a Mixed Electrolyte Aqueous Solution（论文文献综述）
杨晓彬[1]（2021）在《聚偏氟乙烯分离膜表面高效亲水化调控及性能研究》文中研究表明全球水资源的紧张局势对现代社会的发展来说是一个重大的挑战,并且由于气候变化、人口增加、水体污染等其他因素的影响而加剧。膜分离技术由于具有无相变、低能耗、可集成化程度高等优点已经逐渐成为当今水处理领域中的关键技术。目前应用最广泛的分离膜大部分由聚合物材质制备而成,但是聚合物分离膜如聚偏氟乙烯（PVDF）膜由于其疏水性使得在水处理的过程中容易受到污染物的吸附聚集,引发膜污染,造成膜分离效率降低和操作成本增加,而且疏水聚合物的化学惰性使得界面改性困难。因此,需要开发有效的界面改性策略提高分离膜的亲水性和抗污染能力。本文受贻贝生物粘附特性启发开发了一系列仿生涂覆方案用于膜表界面亲水化改性,系统研究了仿生涂覆方案对改性膜的亲水性、表面形貌、分离性能、抗污染能力、稳定性等的影响并探究了膜表界面强化改性机制。本文采用多巴胺（DA）和单宁酸（TA）对疏水PVDF微滤膜和超滤膜进行界面仿生共涂覆改性,TA的酚羟基和氧化的醌基可以与聚多巴胺前驱体中的氨基发生交联反应。DA/TA共涂覆改性微滤膜相对于单组分改性膜的亲水性有了大幅度的提升,其水接触角明显降低,可达7.8°,优化的亲水改性微滤膜具有优异的水下超疏油性,对水包甲苯乳液分离的初始通量可达2126 L m-2 h-1bar-1,并且具有优异的循环分离效率,油截留率大于99.6%。DA/TA共沉积涂层的机械稳定性能优异,耐弯折和水体剪切冲刷。同条件下改性的超滤膜对牛血清蛋白（BSA）溶液截留率可达约92.3%,水通量约为498.3 L m-2 h-1 bar-1,抗BSA污染吸附能力提高了83.3%。基于贻贝足丝粘附蛋白等生物现象启发,并鉴于聚多巴胺涂层自身的亲水性有限以及多巴胺单体价格较高的局限性,提出了多巴胺“拆分-调节”的仿生“酚类物质与交联剂”复合涂覆理念开发了一系列基于各种酚类的经济普适的复合涂覆方案。借助酚羟基结构（邻苯二酚及邻苯三酚基团）与氨基的共价交联反应和硅氧烷的同步水解实现了没食子酸（GA）和γ-胺丙基三乙氧基硅烷（APTES）仿生复合涂层的构筑,实现了亲水氧化硅的原位引入,改性微滤膜的亲水性大幅度提高,水初始接触角可达7.5°,对水包油乳液分离的初始通量可达2406 L m-2 h-1 bar-1,油截留率大于99.5%。吸水率约81.4%,改性超滤膜对BSA截留率达到约96.6%,水通量约为278.2 L m-2 h-1 bar-1,抗BSA污染吸附能力提高了70.8%。另外研究了高亲水性TA的复合涂覆体系,借助酚羟基结构与氨基和巯基的共价交联反应实现了TA和半胱胺（Cys）仿生复合涂层的构筑,改性的微滤膜的水接触角可达5.5°,对水包油乳液分离的初始通量可达2036 L m-2 h-1 bar-1,油截留率大于99.5%,改性超滤膜对BSA蛋白溶液截留率达到约95.4%,水通量约为400.7 L m-2 h-1 bar-1,抗BSA污染吸附能力提高了78.0%。另外实现了TA和3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷（KH560）仿生复合涂层的构筑,对水包油乳液分离的初始通量可达2690 L m-2 h-1 bar-1,油截留率大于99.2%,改性超滤膜对BSA蛋白溶液截留率达到约94.1%,水通量约为424.4 L m-2 h-1 bar-1,抗BSA污染吸附能力提高了73.2%。基于多酚的粘附性、反应活性和金属氧化物的高亲水性,而且考虑到聚合膜上进行原子层沉积（ALD）反应效率较低的难题,提出了多酚浸涂预处理敏化原子层沉积反应用于膜界面改性的策略。多酚TA预处理水溶液浓度为10mg/m L时,ALD敏化涂覆效果最好,膜的动态接触角结果表明30个ALD循环以上的TA敏化ALD改性膜的亲水性均呈现很大的提升。提出了敏化ALD用于聚合物膜界面强化涂覆改性的“岛状成核和薄膜共生”的作用机制,解释了改性涂层的优异亲水性和稳定性,通过分子动力学模拟和密度泛函理论计算验证了敏化涂覆策略的分子作用机制,模拟计算结果显示酚类结构与ALD金属有机前驱体的相互作用,其作用强度顺序为羰基氧>羟基氧>醚键氧,为开发普适性敏化ALD强化功能涂覆方案提供借鉴。利用小分子酚类没食子酸验证了多酚敏化Ti O2 ALD策略的普适性,成功制备得到高亲水性的聚合物改性膜。TA敏化ALD改性膜对水包原油乳液呈现优异的分离效果及抗污染能力,机械稳定性测试结果表明TA敏化Ti O2 ALD涂层的粘附性很好。
赵影[2]（2021）在《强化Donnan排斥效应的季铵功能化荷正电纳滤膜制备》文中研究说明聚酰胺复合纳滤膜（NF）常用于单多价盐的分离,根据Donnan平衡效应,表面呈荷负电性的商品化聚酰胺纳滤膜材料,表现出较高的单多价阴离子分离选择性,对单多价阳离子混盐的分离选择性则较低。但在实际工业生产过程中,对单多价阳离子体系进行分离的需求更多,如盐湖提锂、水质软化和盐水精制等。为提升纳滤分离技术在多价阳离子盐分离领域的应用能力,本文基于Donnan平衡效应,建立了两种对商品化聚酰胺复合纳滤膜表面进行荷正电改性与强化的方法,提升了聚酰胺纳滤膜对单多价阳离子的分离性能。主要内容如下:（1）迈克尔加成反应接枝季铵基团强化纳滤膜表面荷正电性聚酰胺纳滤膜表面多含羧基,缺乏迈克尔加成反应所需要的功能基团,首先采用“EDC/NHS活化+表面胺化”方法在聚酰胺复合纳滤膜表面接枝富含胺类基团（伯胺、仲胺、叔胺）的聚乙烯亚胺（PEI）,得到聚乙烯亚胺接枝纳滤膜（NF-g-PEI）,形成含有大量胺类基团的活性层;优化PEI改性条件,制得膜表面胺类基团含量高达309±21.8μmol·m-2的NF-g-PEI膜,该膜对MgCl2溶液的截留率较 NF 膜的 72.8±10.4%提升至 83.4±7.9%,MgCl2溶液通量由 71.1±0.2 L·m-2.h-1降至 66.8±4.9 L·m-2·h-1。为了进一步提高膜表面的荷正电性,强化膜对多价阳离子的Donna排斥效应,通过迈克尔加成反应,在NF-g-PEI膜表面接枝含有季铵基团的甲基丙烯基酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）,构建荷正电强化层。与NF-g-PEI膜相比,表面接枝DMC的纳滤膜（NF-g-PEI/DMC）对MgCl2的截留率进一步提升到89.0±2.4%,MgCl2溶液通量基本不变,为67.4±0.8 L·m-2·h-1。将NF-g-PEI/DMC膜应用于浓度为1000 ppm、Mg2+:Li+=10:1、pH=8～9 的氯化锂/镁混盐溶液的分离。相比NF商品膜(Mg2+的截留率为83.9±4.5%,Li+截留率为-5.5 ± 1.7%,分离因子S为6.7 ± 1.8),NF-g-PEI/DMC对Mg2+的截留率提高至93.7±0.8%,Li+截留率为-7.3±0.9%,分离因子S为17.0±4.4,提高了锂镁分离效果。（2）氮烷基化反应季铵化胺类基团强化纳滤膜表面荷正电性接枝DMC虽然实现了常规纳滤膜表面荷电性的反转与强化,但DMC分子链段较长,难以实现高密度接枝,制约了纳滤膜表面荷正电基团含量的提升。为此,本文基于氮烷基化反应,采用碘甲烷对PEI活性层中胺类基团进行原位季铵化,提升NF-g-PEI膜表面的荷正电性,得到荷正电性更强的纳滤膜（NF-g-PEI/alkyl）,该膜对MgCl2溶液的截留率为94.0±1.8%,高于DMC膜的89.1 ±2.4%,MgCl2 溶液通量由 67.4±0.8 L·m-2·h-1 增加到 74.6±1.8 L·m-2·h-1。将NF-g-PEI/alkyl膜应用于总浓度为1000 ppm、Mg2+/Li+=10:1、pH=8～9的氯化锂/镁混盐溶液的分离。相比NF-g-PEI/DMC膜,NF-g-PEI/alkyl膜对混盐溶液中Mg2+的截留率提升至96.1±1.0%,Li+截留率为-8.2±1.0%,分离因子S为21.9±6.2,进一步提升了锂镁分离效果。综上所述,本论文以Donnan平衡效应为理论基础,采用条件温和、操作简便的迈克尔加成反应和氮烷基化反应改性商品化聚酰胺纳滤膜,实现了商品化聚酰胺纳滤膜表面电荷性的反转与强化,有效提高了纳滤膜对锂镁混盐的分离选择性,为纳滤膜在单多价阳离子混盐体系的分离方面提供了技术参考。
康雨[3]（2021）在《壳聚糖与模型生物膜的相互作用》文中研究说明壳聚糖是一种天然含氮碱性聚多糖,具有优异的生物降解性、生物相容性、生物粘附性、促渗透性、抗菌性等独特的生理功能,是生物医用材料的一种理想原料。壳聚糖基生物医用材料与机体细胞的相互作用是决定其性能的关键因素。研究壳聚糖及其衍生物与生物膜之间的相互作用及其调控规律,不仅具有重要的科学意义,也将为具有优异性能的壳聚糖基生物医用材料的设计与应用提供理论基础。本论文从壳聚糖链结构的准确表征出发,合成了不同分子量的壳聚糖季铵盐,并研究其与多种不同模型生物膜之间的微观相互作用对彼此构象和形态结构的影响。主要结果如下:1、利用体积排除色谱和非对称流场流分离与多角激光光散射联用（SEC-MALLS、AF4-MALLS）方法表征了一系列不同分子量壳聚糖样品的分子量及其分布和链构象。详细研究了各种实验条件,如流动相组成、聚合物浓度、流动相流速和色谱柱特性对分离效果的影响规律。发现壳聚糖的SEC实验必须在合适的条件下进行:加入足够的盐以避免壳聚糖在色谱柱上吸附的影响（盐浓度cs>200 mM）;壳聚糖样品的浓度必须在足够低的稀溶液范围内（0.125～0.25 mg/mL）以避免在色谱柱中出现超载现象;流动相流速必须足够低以避免色谱模式发生转变。阐明了高分子量壳聚糖样品在高流速下的滞后流出行为,是壳聚糖链在流经色谱柱时发生的线团一伸展构象转变所引起的色谱模式从SEC到障碍色谱的转变造成的。壳聚糖链在200mM醋酸缓冲溶液（pH=4.5）中的持续长度Lp=10 nm,具有半刚性链结构。AF4避免了壳聚糖样品在SEC色谱柱中存在的吸附和分子链降解甚至变形的难题,可在很宽的盐浓度范围内研究壳聚糖链在醋酸缓冲溶液中的构象和持续长度。结果表明:壳聚糖链的持续长度Lp与德拜长度K-1成线性关系:Lp（nm）=4.1K-1+7.7,随着盐浓度从1.25mM增至800mM,壳聚糖的Lp从45 nm减小至9nm,其固有的持续长度Lp,0=7.7 nm。2、利用化学改性方法制备了 3个不同分子量的N,N,N-三甲基壳聚糖（TMC）样品,季铵化程度在70～82%之间,分子量在29～136 kg/mol之间。TMC链在200 mM醋酸缓冲溶液（pH=4.5）中呈现无规线团构象,持续长度Lp约为3.2 nm,小于壳聚糖样品的Lp,这是由于氨基上甲基的引入,增大了侧基体积,破坏了壳聚糖分子链内的氢键,导致分子链的柔顺性增加。TMC对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有优异的抗菌效果,抑菌率几乎接近100%。3、由电中性的二油酰磷脂酰胆碱（DOPC）与带负电的二油酰磷脂酰甘油（DOPG）,通过挤出法成功制备了不同负电含量的DOPG/DOPC脂质体,并利用动态激光光散射（DLS）和Zeta电位仪进行表征。确定了利用AF4-MALLS分离表征脂质体的最佳条件:浓度为0.2 mg/mL,进样量为50 μL,淋洗阶段流速程序:平行流道流速一直保持为0.5 mL/min,交叉流采取指数衰减在20分钟内从1.0 mL/min降至0.1 mL/min。结果表明AF4-MALLS是一种分离表征脂质体的有效手段,得到了与DLS一致的结果。4、利用DLS和Zeta电位仪研究了壳聚糖季铵盐与脂质体之间的相互作用。经TMC 95-5、95-50、95-200修饰的不同负电含量DOPG/DOPC脂质体的尺寸和电位的结果表明,TMC与低带电量（5%）脂质体之间的相互作用较弱,导致TMC修饰低带电量脂质体的尺寸几乎不变。TMC与高带电量脂质体之间具有较强的相互作用,表现为经TMC修饰后DOPG含量为20～40%脂质体的尺寸都有所增大,且随TMC/脂质体摩尔比的增加而增大,直至出现聚集体。而带电量为10%的脂质体,经低分子量的TMC 95-5修饰后尺寸几乎不变,但经分子量较高的TMC95-50和95-200修饰后尺寸变大。因此,TMC与脂质体之间的相互作用随着脂质体带负电量、TMC分子量的增加而增大。利用AF4成功分离并表征TMC-脂质体复合物及其形成聚集体的尺寸分布,得到了与DLS一致的结果。5、利用耗散型石英晶体微天平（QCM-D）研究了不同分子量的TMC在带不同负电含量的支撑磷脂双分子层表面的吸附行为。发现不同分子量的TMC样品在DOPC支撑磷脂双分子层上没有发生吸附,两者没有相互作用;但TMC在不同负电含量的DOPG/DOPC支撑磷脂双分子层上通过静电相互作用发生了明显的吸附。TMC与支撑磷脂双分子层之间的相互作用,随TMC分子量和支撑磷脂双分子层负电含量的增加而增大;但当支撑磷脂双分子层负电含量大于5～10%时,TMC与支撑磷脂双分子层之间的相互作用逐渐饱和而不再受支撑磷脂双分子层负电含量的影响。
张苗苗[4]（2021）在《基于疏水离子液体/水溶液不互溶两相电解质的无膜液流电池研究》文中研究表明随着科技的发展,能源消耗日益增多,资源的短缺将是最终成为人们面临的重要问题之一。目前为止,人们提出和尝试了许多种方法,早期人们开发利用的常规能源,如煤、石油、天然气等能源,人们对资源的过度消耗,造成了能源衰竭,且化石燃料的燃烧也会产生有害气体造成环境的污染。因此人们转向寻找清洁可再生的能源。如风能、太阳能等。风能和太阳能取之不尽用之不竭,干净清洁为能源提供了发展前景。但是风能和太阳能只能在有风和阳光下才能发挥作用,具有间歇性的特点,无法满足不同时段的供电需求,容易造成电流的浪费。因此,寻找一种稳定的能源储存方式并合理分配能源,成了一个最新的研究方向。无膜液流电池作为一种新型储能技术可以将能量进行储存,尽可能的“使用”能量。无膜液流电池主要特点是去除了传统液流电池中的膜,简化了电池结构,降低了电池造价,通过调节电极面积、容量储存来调节电能的储存,具有能量可调节、效率高、容量高、材料易得安全绿色等优点。现如今已经报道了许多不同的液流电池,但是紫精类化合物因其合成步骤简单,产率较高常常被用于液流电池的研究,但是现在使用的紫精类衍生物大多是作为无机相中的电活性物质,基于此,本文将研究溶于有机相中的紫精衍生物,探究其电化学行为,并制备成无膜的液流电池:（1）以紫精化合物的分子结构进行修饰,通过SN2取代,制备了四种不同结构的紫精类化合物,分别构建了对称型和不对称的紫精,选择丁基和苄基作为紫精的取代基,提高了紫精在有机相中的溶解度,避免了因为取代基过大,降低了紫精类衍生物在离子液体中的电化学迁移速率。（2）本实验选择疏水离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐作为电池负极电解液,通过实验测试和电化学方法,证明了紫精类化合物在离子液体中的溶解性和电化学行为,证明了紫精类化合物的稳定性和可逆性。（3）无机相选择饱和六氟磷酸钾溶液,与有机相离子液体可以在重力作用下自然分层,研究分配性能,结果显示,有机相的电活性物质和无机相的电活性物质不会发生交叉污染。通过选择阴极和阳极电活性物质之间形成的电池开路电压,组装成液流电池测试,经测试显示所构建的无膜液流电池多次循环之后仍然可以保持较高的库伦效率和电压效率。
白震媛[5]（2021）在《抗污损聚丙烯酰胺基水凝胶的制备及其铀吸附性能研究》文中指出鉴于当前陆地铀资源短缺所引起的核工业铀原料供给不足的实际问题,开发高效海水提铀吸附剂,将为我国的核工业原料充足稳定的供给提供技术支持。聚丙烯酰胺（PAM）基水凝胶材料因其含有大量亲水性基团和较好的离子吸附性能,被广泛应用于吸附材料的制备及水处理领域。然而,PAM水凝胶功能单一,吸附位点少且力学性能较差,远不能满足实际应用的需求。因此,本文从构建高吸附容量、抗生物污损和高机械强度的PAM水凝胶吸附材料出发,利用聚多巴胺（PDA）插层蒙脱土（MMT）纳米片、精氨酸（Arg）接枝氧化羧基纤维素纳米纤维（OCNFs）、聚吡咯（PPy）负载共聚物网络、金属有机框架（MOFs）负载共聚物网络对PAM水凝胶进行调控,使其获得独特的微观结构、快速的离子传输路径、优异的防污特性,从而提高PAM基水凝胶材料在海水中对铀的提取能力、提取速度和循环稳定性。具体包括四个方面内容:利用PDA插层MMT纳米片并通过丙烯酰胺（AM）单体进行自由基聚合,构建一种具有微纤维三维网络结构的MMT-PDA/PAM纳米复合水凝胶。力学研究表明,所制备的水凝胶在经历30次的压缩循环疲劳迟滞测试后,总应变值可达90%,且该水凝胶在海水中浸泡30天后,仍表现出较大的应变能力,相较初始值（1678%）下降了27%。吸附性能测试显示当DA和MMT的加入量分别为0.6 wt.%和10 wt.%时制备的MMT10-PDA0.6/PAM具有对铀酰离子的最大吸附容量。结合动力学模型、吸附等温线模型以及热力学拟合结果可知铀酰离子在MMT10-PDA0.6/PAM上的吸附是一个自发吸热的单分子层化学吸附,当吸附剂用量为0.4 g·L-1时,在298.15 K、p H=6.5、初始浓度为500 mg·L-1的铀溶液中的理论吸附最大容量可以达到617.28 mg·g-1。抗海藻测试证实,相比于MMT10-PDA0.6和MMT10/PAM,MMT10-PDA0.6/PAM在接触小新月菱形藻（Nitzschia closterium）八天后,并不影响其生长且表现出良好的抗粘附性能。在1 mg·L-1铀加标的含藻模拟海水中,吸附剂对铀的吸附性能可达2130μg·g-1。利用共价交联法将天然两性离子Arg接枝到由汉麻纤维衍生的OCNFs表面,并将AM前体溶液通过氢键交联反应填充到OCNFs-g-Arg复合材料的残留通道,从而获得了具有高度排列的三维网络结构的OCNFs-g-Arg/PAM纳米胶体水凝胶。力学测试显示,随着OCNFs-g-Arg复合材料的引入,OCNFs-g-Arg/PAM显示出显着改善的机械性能,断裂拉伸强度相较PAM增加了12倍。吸附实验表明当吸附剂用量为0.2 g·L-1时,OCNFs-g-Arg/PAM在298.15 K下,p H=8.0、初始浓度为200 mg·L-1的铀加标海水中,最大理论吸附容量为465.12 mg·g-1。当OCNFs-g-Arg与AM的质量比为3:20时,OCNFs-g-Arg/PAM与小新月菱形藻接触七天后表面的附着密度为51.66±6.12 mm-2,是OCNFs/PAM表面附着量的7.76%。经历六次铀吸附-解吸实验,OCNFs-g-Arg/PAM的铀吸附容量和拉伸应力仅下降了初始值的6.80%和26.40%。在模拟海水和真实海水条件下,OCNFs-g-Arg/PAM对铀酰离子表现出优异的亲和性。DFT计算表明OCNFs-g-Arg/PAM中的胍基端基和羧基端基均可代替UO2（CO3）34-中的一个CO32-形成更稳定的结构。通过紫外光触发的自由基聚合反应一锅合成基于AM、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和1-乙烯基-3-丁基咪唑鎓（VBIMBr）的水凝胶膜,利用恒电流聚合法向其中均匀地负载PPy纳米级添加剂,最终制备了具有分级孔结构的抗污损型P（VP-AM-VBIMBr）/PPy水凝胶膜。力学性能表明,当PVP、AM和VBIMBr三者比例为1:4:1时,水凝胶膜机械性能良好,断裂拉伸强度和断裂伸长率分别为109.85 k Pa和311.84%。吸附实验表明当吸附剂用量为0.3 g·L-1时,在298.15 K下,p H=8.0、初始浓度为200 mg·L-1的铀加标海水中,最大理论吸附容量为558.66 mg·g-1,且铀酰离子在P（VP-AM-VBIMBr）/PPy上的吸附是一个自发吸热的单分子层化学吸附过程。抗菌和抗海藻测试显示,由于P（VP-AM-VBIMBr）/PPy的极性基团与细菌或藻类细胞膜上的疏水性侧链结合,其对金黄色葡萄球菌（S.aureus）、大肠杆菌（E.coli）、海洋细菌和小新月菱形藻的生长表现出明显的抑制效果。此外,在干扰离子存在的情况下,P（VP-AM-VBIMBr）/PPy仍能在24 h内从100倍共存离子加标的海水中提取19.93±0.63 mg·g-1铀酰离子。通过带相反电荷的海藻酸钠（SA）和聚乙烯亚胺（PEI）之间的静电相互作用作为第一网络以及N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）交联的PAM链作为第二网络,形成平衡电荷的双网络聚电解质水凝胶。进一步在上述水凝胶中模板化生长ZIF-67晶体,最终构筑了具有水稳定性、分级孔隙率和抗生物污损的ZIF-67/SAP双网络水凝胶。力学性能表明当SA与PEI的比例为1:0.45时,材料的压缩模量可达102.88±5.94 k Pa,此时其含水量为91.10±2.90%。吸附实验表明当吸附剂用量为0.4 g·L-1时,在298.15 K下,p H=8.0、初始浓度为200 mg·L-1的铀加标海水中,最大理论吸附容量为621.12 mg·g-1。在五个吸附-解吸循环后ZIF-67/SAP0.45双网络水凝胶仍具有足够的稳定性。抗菌和抗海藻测试显示,平衡电荷的双网络水凝胶可有效抑制细菌生长并防止大型藻类的粘附,从而提高海水中铀的吸附性能。海试实验表明该吸附剂的吸附性能可达6.99±0.26 mg·g-1。此外,这种平衡电荷的通用策略能够将不同种类MOFs晶体（包括HKUST-1、MIL-100和ZIF-8）转化为可成型的水凝胶,并用作海水提铀工业化的理想吸附材料。
秦威[6]（2021）在《基于壳聚糖/海藻酸钠层层自组装复合膜的制备及其性能研究》文中指出针对印染废水中染料回收利用时存在大量无机盐,影响染料的稳定性和纯度的问题,本文以水解聚丙烯腈（HPAN）为基膜,将带有正电荷的壳聚糖（CS）作为聚电解质阳离子,带有负电荷的海藻酸钠（SA）作为聚电解质阴离子,以氯化钙（Ca Cl2）为离子交联剂,在HPAN膜表面交替沉积阴阳聚电解质制备HPAN-（CS/SA）n复合膜用于染料脱盐。通过扫描电镜（SEM）和能量色散X射线光谱（EDX）对基膜和组装膜的表面、断面形貌及元素分布含量进行了测试,通过红外光谱（FTIR）、接触角、Zeta电位和原子力显微镜（AFM）分析检测方法对HPAN-（CS/SA）n复合膜进行了表征,验证了PAN基膜的水解改性和层层自组装（LBL）的发生。以复合膜对染料溶液的渗透通量和截留率为指标,探究LBL自组装过程中组装层数、聚电解质浓度、交联剂浓度、组装方式、基膜材料等因素的影响,确定了最优的制膜参数为:组装层数为3层、壳聚糖和海藻酸钠浓度为0.3 wt%、氯化钙浓度为2.5 wt%,在此条件下制备的HPAN-（CS/SA）3复合膜具有良好的染料截留性能,在0.1 MPa过滤条件下,该复合膜对刚果红染料的截留率高达99.00%以上,渗透通量为54.84 L/m2·h,其次,HPAN-（CS/SA）3复合膜对牛血清蛋白（BSA）有98.00%的截留率和92.69%通量恢复率,表明该复合膜有良好的抗蛋白污染性能。采用考马斯亮蓝G250、刚果红、直接黑38为料液染料组分,以Na Cl、Na2SO4为料液盐组分,模拟染料/盐混合物料溶液,对膜进行染料脱盐实验,结果表明HPAN-（CS/SA）3复合膜对三种染料的截留率均在98.00%以上,对Na2SO4的截留率在25.00%以下,对Na Cl截留率在14.00%以下,实现了染料废水中染料和盐的分离,说明该复合膜在染料脱盐领域中具有很好的应用前景。
翟高伟[7]（2020）在《界面聚合法制备PVDF/PSA耐酸复合纳滤膜及其性能研究》文中研究指明纳滤（NF）技术是为了适应工业软化水的需求及降低成本而发展起来的一种新型的压力驱动膜过程。复合纳滤膜与早期非对称纳滤膜相比,具有耐压密性强、选择分离性能佳、渗透性能好等优势而被广泛应用。目前,工业废液中常常含有强酸,传统分离膜耐酸性较差,而其它具有良好酸稳定性的高分子材料,往往因为成膜及分离性能不佳而较少被使用。因此,课题选用聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜为支撑层,通过界面聚合法在其表面构建聚磺酰胺（PSA）功能层,获得兼具良好分离性能和优异耐酸性的复合纳滤膜。（1）两步法制备PVDF-g-AA/PSA复合纳滤膜。通过膜的渗透率和接触角确定PVDF/PSA复合纳滤膜的最佳制备条件,PVDF/PEI30复合纳滤膜的渗透率和水接触角分别是19.8 L?m-2?h-1?bar-1和62.5?;PVDF/CYS45复合纳滤膜的渗透率和水接触角分别为25.2 L?m-2?h-1?bar-1和61.8?。两者对典型二价无机盐（Mg SO4,Na2SO4）有较高的截留率,其中PVDF/PEI30和PVDF/CYS45复合膜纳滤膜对二者的截留率分别是83.4%,85.6%和90.1%,92.2%。同时两类复合纳滤膜对染料活性红2截留率都接近100%,表现出良好的脱盐与脱染料的性能。通过静态酸浸泡和动态酸性分离实验,处理前后复合纳滤膜的表面接触角无明显变化;此外,PVDF/PEI30复合膜对二价盐（Mg SO4,Na2SO4）的截留率在70%以上,而PVDF/CYS45复合膜的截留率仍高达80%以上;这两种复合纳滤膜对活性红2的截留率均接近100%,表现出优异的酸稳定性。（2）一步法制备PVDF/PSA超薄耐酸复合纳滤膜。在复合纳滤膜的最佳制备条件下,PVDF-g-AP/BDC的渗透率高达40.1 L?m-2?h-1?bar-1,表现出优异的渗透性能;对典型二价无机盐Mg SO4和Na2SO4有较高的截留率,分别是90.1%和91.1%,对染料活性红2截留率接近100%,表现出良好的脱盐与脱染料的性能。经静态和动态酸浸泡分离测试,对无机盐（Na2SO4,Mg SO4）和染料（活性红2）的截留分离性能未受到酸处理的影响,对两种无机盐的截留率都能保持在84%以上,染料截留率接近100%。经红外光谱、扫描电镜和原子力显微镜等化学结构和表面形貌测试进一步证实,PVDF-g-AP/BDC复合纳滤膜的膜表面磺酰胺键没有明显降解,表现出优异的酸稳定性。
王祯宜[8]（2020）在《薄膜复合纳滤膜结构设计及脱盐性能研究》文中指出纳滤膜能够有效截留多价离子和分子量在150 Da以上的小分子有机物,被应用于海水和苦咸水脱盐、废水处理、食品加工、精细化工等方面。目前,商品化纳滤膜以薄膜复合膜结构形式为主,由聚酰胺分离层和超滤支撑衬底组成。分离层对纳滤膜的分离性能起决定性作用,设计和优化分离层的表观形貌结构及内部分子网络结构是制备高通量、高选择性纳滤膜的关键。增加有效过滤面积、降低分离层厚度能够有效增加过滤通量;均一分布的孔径结构能够赋予纳滤膜更高的选择性。这些理想分离层结构的构建依赖于纳米级别和分子级别的调控,在由界面聚合法制备分离层的过程中,主要涉及到两相界面位置、分子扩散行为以及聚合反应程度的控制等问题,在技术上具有一定挑战性。本论文利用可牺牲模板法,可控地构建了分离层的褶皱结构,增加了纳滤膜的有效过滤面积。利用限域界面聚合法,得到了超薄荷正电性聚酰胺分离层。采用具有规整结构的聚合物单体,同时结合界面聚合过程中对单体扩散行为的规范作用,实现了具有超窄孔径分布的聚酰胺分离层制备。具体研究工作包括以下三部分:（1）具有褶皱结构的薄膜复合聚酰胺纳滤膜的设计和构建。传统薄膜复合纳滤膜受限于有限的膜面积以及分离层与衬底之间较强的结合作用,其分离层的有效过滤面积实际上较低。本文通过构造聚酰胺分离层的褶皱结构,同时减少分离层与衬底的部分结合区域,从而增加了单位膜面积的有效过滤面积,提高了纳滤膜通量。该褶皱结构的构建利用了纳米粒子牺牲模板法,在界面聚合过程中,聚丑胺分离层沿着负载于衬底上的纳米粒子的几何轮廓形成。通过后处理将这些纳米粒子移除,从而在分离层和衬底之间留下空腔,生成大量的分离层褶皱结构。这种褶皱结构使得纳滤膜在原来超薄分离层的基础上实现50%的通量提升,过滤水通量高达53 Lm-2h-1 bar-1,同时维持了高截盐性能,对硫酸钠的截留率在95%以上。（2）超薄荷正电性薄膜复合聚酰胺纳滤膜的设计和构建。荷正电性纳滤膜在水质软化、重金属去除等领域具有潜在应用价值,在膜结构中主要依靠聚乙烯亚胺（PEI）分子中易质子化的氨基来提供正电荷位点。由于在界面聚合过程中,大分子量的PEI扩散慢,难以迅速形成超薄致密的聚酰胺层,所以高盐截留率和高通量难以兼得。针对这一问题,本文利用限域空间的界面聚合方法,即通过限制反应单体的扩散对反应区域进行空间限制,使得聚合反应发生在超薄的碳纳米管纤维膜的网络之中,形成超薄的荷正电性聚酰胺分离层。由于PEI和碳纳米管表面包裹的聚多巴胺之间的相互作用以及PEI分子间缠结作用,碳纳米管纤维网络能够起到限制PEI分子扩散的作用;同时,碳纳米管纤维膜的网络提供了骨架结构,促进形成致密的聚酰胺网络结构。聚酰胺层厚度可通过碳纳米管纤维膜的厚度、酰氯浓度以及PEI的分子量进行调节,其中厚度为34 nm的纳滤膜通量高达27 L m-2 h-1 bar-1,为其他文献报道的荷正电性纳滤膜的2-5倍,并且对氯化镁截留率高达97%。（3）以树枝状大分子为单体的超窄孔径分布薄膜复合聚酰胺纳滤膜的设计和构建。纳滤膜的分离机理主要基于孔径筛分和电荷排斥的协同作用。目前,多数纳滤膜的分离选择性低主要是由聚酰胺分离层的孔径分布较宽导致的。为了提升分离层孔径的均一性,我们采用了树枝状聚合物聚酰胺胺（PAMAM）分子作为单体,利用PAMAM大分子自身对称的多分支结构,同时结合表面活性剂分子网络对于界面聚合过程中单体扩散行为的规范作用,促进界面聚合反应的有序均匀的进行,两者协同作用,成功制备了具有超窄孔径分布的聚酰胺薄膜复合纳滤膜,实现了高锂镁选择性的分离。对于高镁低锂体系（Li+20 ppm,Mg2+480 ppm）,该纳滤膜的Li+/Mg2+分离因子高达93,显着高于现有的其他纳滤膜材料。
史丽秀[9]（2019）在《低于临界胶团浓度的强化超滤—泡沫分离处理含镉废水研究》文中研究指明胶团强化超滤（Micellar-enhanced ultrafiltration,MEUF）是一种将表面活性剂胶团的吸附特性和超滤膜的截留特性相结合的新型水处理技术,对重金属废水有良好的处理效果。但是传统的MEUF应用过程中存在的表面活性剂用量偏大且渗透液中残留物质的二次污染的问题,限制了MEUF技术在实际重金属废水处理中的推广应用。本论文采用低于临界胶团浓度（Critical micelle concentration,CMC）的强化超滤-泡沫分离处理含镉废水,在表面活性剂用量低于临界胶团浓度的情况下,实现重金属离子的低压膜滤和高效去除。研究以SDS、Tritonx-100/SDS为表面活性剂体系,用低于CMC的强化超滤技术处理含镉废水,系统地研究了各个控制因素对超滤分离效能的影响,并从表面活性剂在溶液相、膜面污染层以及浓差极化层中的吸附聚集规律阐述了该方法对镉离子的截留机制;然后对超滤渗透液进行简单的曝气形成泡沫分离工艺（Foam fractionation,FF）,深度处理渗透液,优化泡沫分离过程的控制条件,最后对MEUF-FF组合工艺对含镉废水的分离效能及最小SDS用量控制进行相应的分析。本研究利用表面活性剂在固体膜材料表面的吸附和跨膜压力下的膜浓差极化作用,使得在低于临界胶团浓度下的强化超滤成为可能。同时,通过在超滤后续增加曝气,有效提高表面活性剂的利用率,在达到相同的出水要求下,显着减少表面活性剂的用量。论文的第1部分对低于CMC的SDS溶液特征及其在膜面的吸附进行了研究。考察了进料液中的其他物质对SDS在溶液中的聚集规律和在膜面的静态吸附的影响。研究结果显示,Cd2+和Tritonx-100加入SDS溶液后,其表面张力发生明显下降,Cd2+和Tritonx-100的存在促进了溶液中SDS胶团的形成,并使SDS胶团的zeta电位增加。此外,Cd2+和Tritonx-100还可以促进SDS在膜面的静态吸附,而且在静态条件下,SDS主要在膜面产生吸附,在膜孔处的吸附程度较低。论文的第2部分对低于CMC的强化超滤处理含镉废水的效能及机制进行了研究。在低于CMC条件下（SDS浓度区间0.05 mmol/L-8 mmol/L）,考察了各操作条件对超滤分离效能的影响。并深入分析了SDS在膜面污染层中的聚集行为及Cd2+的截留机制。研究结果显示,当SDS浓度仅为4 mmol/L时,Cd2+的截留率可以达到90%以上。Tritonx-100/SDS形成的复配体系则进一步提高了Cd2+的截留率。Cd2+浓度,SDS浓度,膜的截留分子量和Tritonx-100/SDS的摩尔比都会对MEUF的分离效果产生明显的影响。一般吸附模型和Hermia的堵塞模型的拟合结果显示,SDS在低浓度时,吸附聚集在膜表面污染层中,在高浓度时则会发生不同类型的堵塞,污染层中的SDS聚集体的存在是Cd2+在低于CMC强化超滤过程中被截留的重要原因。论文的第3部分对含镉废水错流超滤处理过程的浓差极化现象及其作用进行了相关研究,考察了操作压力和错流过滤速度对错流超滤的分离效能的影响以及浓差极化的特征参数。研究结果显示,操作压力和错流过滤速度对浓差极化程度及Cd2+的截留率有一定的影响。浓差极化阻力在总过滤阻力中占较大比例,且SDS在浓差极化层中的浓度远大于主体相溶液中的浓度,并大于其标准CMC值,因此会在浓差极化层中堆积形成不同结构的SDS。这一区域SDS胶团的存在也是低于CMC的强化超滤过程Cd2+有效截留的重要原因。论文的第4部分进行了利用泡沫分离技术对超滤渗透液深度处理的研究,考察了Tritonx-100/SDS复配体系的泡沫性能以及Cd2+和表面活性剂在不同条件下的去除程度和富集程度。并对Tritonx-100在泡沫分离过程的作用机制进行了探讨。研究结果显示,Tritonx-100/SDS的摩尔比,Cd2+浓度和pH的变化都会对Tritonx-100/SDS泡沫性能产生影响。Tritonx-100/SDS的摩尔比为0.1时,Cd2+浓度为10 mg/L,不调溶液pH时,Cd2+和表面活性剂的去除程度和富集程度均达到最高值。Tritonx-100对泡沫分离效能产生影响的原因有两个,Tritonx-100/SDS复配体系的发泡能力和泡沫稳定性优于纯SDS体系,另一方面,过量的Tritonx-100促进SDS胶团的形成,Cd2+与SDS胶团结合留在水相中,使分离效率降低。论文的第5部分对低于CMC的强化超滤-泡沫分离处理含镉废水的效能及表面活性剂用量最小控制进行了研究。考察了单一的MEUF工艺和MEUF-FF组合工艺对不同的表面活性剂体系的含镉废水处理的效果及其影响因素,结果显示,在两个体系中,MEUF-FF组合工艺均具有较高的Cd2+去除率和较低的表面活性剂残留率,此外,在表面活性剂总浓度相同的情况下,纯SDS体系的分离效果好,而Tritonx-100/SDS复配体系的分离效果略低于纯SDS体系,但是SDS用量却低于纯SDS体系。在低于CMC的条件下,MEUF-FF组合工艺及Tritonx-100/SDS复配体系的采用,可以实现含镉废水处理过程的SDS的最小用量控制。
程巍[10]（2019）在《膜脱盐过程中离子迁移规律及膜改性抗污染研究》文中研究指明淡水资源短缺是目前全世界所面临的巨大挑战之一。海水和苦咸水淡化及废水回用是解决淡水资源短缺的有力手段。膜法淡化相对传统热式淡化具有出水品质高、能耗低、对环境影响小等优势。目前,反渗透（RO）海水淡化已代替热式淡化成为目前发展最快、市场占有比最高的海水淡化技术。然而RO的应用存在溶液盐度上限,限制了其对高盐度水的处理。以渗透压为驱动力的正渗透（FO）膜具有低能耗、低污染趋势的特点,在高盐度水处理中具有良好的应用前景。同时,高通量、高除盐率聚酰胺复合（TFC）膜的出现极大地促进了RO和FO膜的发展,已成为评价其他膜材料效能的标准。然而聚酰胺TFC膜结构及表面性质同时也导致其在实际应用中存在一些不可避免的问题,如FO过程中的离子交换现象、内浓差极化（ICP）问题和TFC膜表面的易污染问题。本文针对这些问题,对离子交换现象进行深入研究,从调控膜结构和膜表面性质入手,制备新型膜及改性膜材料,解决ICP问题,缓解膜表面污染现象,提升膜的水处理效能。为了评价商品FO膜在实际水处理过程中的性能,首先系统地研究了水中离子种类和离子强度对离子在TFC正渗透膜中迁移规律的影响。通过在膜两侧料液和汲取液中设计三组份和四组分离子组成环境,分别得到阳离子和阴离子种类对离子传质的影响。进而对溶液中的离子浓度进行调控,探究料液离子强度和汲取液离子强度对离子交换现象的影响。通过扩散试验来探索水通量与离子传质的关系。研究发现,离子交换现象主要发生在一价阳离子之间,二价阳离子和阴离子的传质通量较小,并且阳离子的传质大小与其水合半径相关。同时研究发现,当溶液中存在NO3-时,阳离子的交换程度较大。研究发现料液的离子浓度是决定阳离子传质通量的主要因素,而汲取液的离子浓度则对阳离子传质影响较小。无水通量产生的扩散试验则证明了 TFC膜中的离子传质与水分子传质相对独立。为了解决FO过程中的ICP现象,基于ICP产生的根本原因,进而设计并制备了结构对称型FO膜。选择聚苯并咪唑（PBI）为聚合物材料,在不同温度下进行磺化反应,得到磺化产物（SPBI）。通过溶液铸膜法制备一系列厚度不同的自支撑、对称型正渗透膜。对膜材料进行断面形貌、机械性能和表面接触角表征,证明了所制备的膜具有几乎完全对称的结构,厚度可调控至250nm—650 nm,并且磺化后膜材料的机械性能和亲水性有所提升。三种厚度膜的结构参数均可近似为零,说明膜内部几乎没有ICP现象发生。对膜进行正渗透性能测试,发现厚度更薄的膜具备更优的水处理性能,水盐选择性可达到1882L mol-1，即可兼具更高的水通量和更低的盐返混通量,一定程度上克服了膜材料透过性与选择性此消彼长的规律。通过扫描电镜（SEM）形貌表征、表面流动电势测试和膜表面与羧基修饰原子力显微镜探针相互作用力分析可以验证,膜的厚度越薄,膜表面磺酸根基团密度越大,表面电性越负,对汲取剂截留效果越好。为解决RO或FO膜脱盐过程中由无机物沉积造成的无机污染,通过层层自组装膜表面改性方法制备（PDADMAC/PSS）n聚合电解质改性膜,实现对二价阳离子的高选择性截留效能。控制聚合电解质组装层数,并对改性膜进行SEM、接触角和表面流动电势表征,发现改性膜的表面形貌、亲疏水性和表面电势由最外层聚合电解质的种类决定。通过测试膜对离子的截留率发现表层为PDADMAC的膜对二价阳离子具有更高的截留率和选择性。当n=5.5时,改性膜对Mg2+截留率可达98%,Na+/Mg2+选择性高达38。改性膜具有较好的抗无机污染效能。改性膜对不同二价阳离子的截留次序为R（Ba2+）<R（Sr2+）<R（Ca2+）<R（Mg2+）,说明改性膜对阳离子的截留受电荷排斥机理和尺寸筛分机理共同作用影响。研究发现,聚合电解质改性膜的水、盐透过性均随溶液盐度增加而增高。在实际应用中,改性膜对中等以下含盐水（总溶解固体<5000 mg L-1）具有较好的处理效果。为缓解RO或FO脱盐过程中膜表面的生物污染,通过改变多巴胺粘结剂的添加方式制备了氧化石墨烯（GO）改性膜。通过拉曼光谱验证GO在膜表面的成功负载。通过表面接触角、原子力显微镜和水通量、截留分子量测试,测试了改性膜表面亲疏水性、粗糙度和水处理效能。通过SEM和表面流动电势表征,可在表面涂覆型膜上清晰地观察到GO的纳米片层结构,且该膜的表面电势更低。对GO改性膜进行大肠杆菌的静态接触式抗菌试验、动态生物污染试验和三次循环污染/清洗试验,发现GO涂覆改性膜具有更低的表面细胞存活量和水通量下降趋势,水力清洗后表现出更高的通量恢复率。本部分研究证明GO改性膜具有良好的抗生物污染效能。
二、Partition Equilibrium on the Interface Between a Charged Membrane and a Mixed Electrolyte Aqueous Solution（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Partition Equilibrium on the Interface Between a Charged Membrane and a Mixed Electrolyte Aqueous Solution（论文提纲范文）
（1）聚偏氟乙烯分离膜表面高效亲水化调控及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 水处理分离膜技术概述 |
| 1.3 膜污染及抗污染机制概述 |
| 1.3.1 膜污染的分类 |
| 1.3.2 膜污染机理 |
| 1.3.3 膜抗污染机制 |
| 1.4 膜界面亲水化改性研究进展 |
| 1.4.1 成膜过程控制 |
| 1.4.2 表面接枝 |
| 1.4.3 层层自组装 |
| 1.4.4 仿生粘性涂覆 |
| 1.4.5 原子层沉积 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验原料及实验方法 |
| 2.1 实验原料及实验仪器 |
| 2.1.1 主要实验原料 |
| 2.1.2 主要实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 微滤膜预处理 |
| 2.2.2 超滤膜基膜制备 |
| 2.2.3 DA/TA仿生共涂覆PVDF亲水膜的构筑 |
| 2.2.4 GA/APTES仿生复合涂覆PVDF亲水膜的构筑 |
| 2.2.5 TA/Cys仿生复合涂覆PVDF亲水膜的构筑 |
| 2.2.6 TA/KH560 仿生复合涂覆PVDF亲水膜的构筑 |
| 2.2.7 CA/APTES仿生复合涂覆PVDF亲水膜的构筑 |
| 2.2.8 多酚敏化原子层沉积PVDF亲水膜的构筑 |
| 2.3 分析表征及性能测试 |
| 2.3.1 动态接触角测试 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜测试 |
| 2.3.3 能量色散X射线光谱测试 |
| 2.3.4 傅里叶变换红外光谱测试 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱测试 |
| 2.3.6 X射线荧光光谱测试 |
| 2.3.7 紫外可见分光光度计测试 |
| 2.3.8 光谱椭圆偏振测试 |
| 2.3.9 膜材料水下油粘附性测试 |
| 2.3.10 涂层的机械稳定性测试 |
| 2.3.11 膜分离性能测试 |
| 2.3.12 超滤膜抗蛋白污染测试 |
| 2.3.13 膜增重测试 |
| 2.3.14 膜吸水率测试 |
| 2.4 理论模拟和计算 |
| 第3章 多巴胺/单宁酸仿生共涂覆PVDF亲水膜的构筑及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 DA/TA仿生共涂覆构筑PVDF亲水膜 |
| 3.3 DA/TA仿生共涂覆亲水膜的物理化学结构表征 |
| 3.3.1 DA/TA仿生共涂覆亲水膜的表面形貌 |
| 3.3.2 DA/TA仿生共涂覆亲水膜的表面化学结构 |
| 3.3.3 DA/TA仿生共涂覆亲水膜的润湿性能 |
| 3.4 DA/TA仿生共涂覆亲水膜对油水乳液的分离性能 |
| 3.5 DA/TA仿生共涂覆亲水膜对含蛋白污水的分离性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于多酚的仿生复合涂覆PVDF亲水膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GA/APTES仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜 |
| 4.3 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的物理化学结构表征 |
| 4.3.1 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的表面化学结构 |
| 4.3.2 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的表面形貌 |
| 4.3.3 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的润湿性能 |
| 4.3.4 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜的质量增加百分比和吸水率 |
| 4.4 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜对油水乳液的分离性能 |
| 4.5 GA/APTES仿生复合涂覆亲水膜对含蛋白污水的分离性能 |
| 4.6 基于多酚的仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜的普适性 |
| 4.6.1 TA/Cys仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜 |
| 4.6.2 TA/KH560 仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜 |
| 4.6.3 CA/APTES仿生复合涂覆构筑PVDF亲水膜 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 多酚敏化原子层沉积PVDF亲水膜的构筑及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多酚敏化ALD亲水膜的构筑 |
| 5.3 多酚敏化ALD亲水膜的物理化学性能表征 |
| 5.3.1 单宁酸预处理改性膜的物理化学表征 |
| 5.3.2 单宁酸敏化ALD亲水膜的表面形貌 |
| 5.3.3 单宁酸敏化ALD亲水膜的金属元素含量 |
| 5.3.4 单宁酸敏化ALD亲水膜的润湿性能 |
| 5.4 分子理论模拟和计算 |
| 5.5 多酚敏化ALD策略的普适性及机理 |
| 5.5.1 多酚敏化ALD策略的普适性 |
| 5.5.2 多酚敏化ALD改性聚合物膜的机理 |
| 5.6 多酚敏化ALD亲水膜对油水乳液的分离性能 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）强化Donnan排斥效应的季铵功能化荷正电纳滤膜制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 单多价阳离子分离应用简介 |
| 1.2.1 锂镁分离 |
| 1.2.2 饮用水软化 |
| 1.2.3 粗盐精制 |
| 1.2.4 重金属废水处理 |
| 1.2.5 碱性染料废水处理 |
| 1.2.6 小分子抗生素提纯 |
| 1.3 纳滤分离技术 |
| 1.3.1 纳滤膜简介 |
| 1.3.2 纳滤膜分离机理 |
| 1.4 荷正电纳滤膜 |
| 1.4.1 荷正电纳滤膜的发展历史 |
| 1.4.2 荷正电纳滤膜的分类 |
| 1.5 研究意义和研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 实验器材与实验方法 |
| 2.1 实验器材 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 荷正电纳滤膜的制备方法 |
| 2.2.2 脱盐性能测试 |
| 2.3 膜表面性质与结构表征 |
| 2.3.1 扫描电子显徽镜(SEM) |
| 2.3.2 接触角(CA) |
| 2.3.3 膜表面胺类基团和羧基含量测试 |
| 2.3.4 膜表面Zeta电位 |
| 3 基于迈克尔加成反应的荷正电聚酰胺纳滤膜制备 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 反应条件优化 |
| 3.2.1 聚乙烯亚胺接枝浓度优化 |
| 3.2.2 DMC反应液浓度优化 |
| 3.2.3 DMC反应液pH值优化 |
| 3.3 荷正电膜的表征 |
| 3.3.1 膜表面和断面SEM形貌表征 |
| 3.4 盐分离性能测试 |
| 3.4.1 膜对单盐分离性能对比 |
| 3.4.2 膜对混盐分离性能对比 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于氮烷基化反应的荷正电聚酰胺纳滤膜制备 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 反应条件优化 |
| 4.2.1 氢氧化钠浓度优化 |
| 4.2.2 碘甲烷浓度优化 |
| 4.3 荷正电膜的表征 |
| 4.3.1 膜表面和断面SEM形貌表征 |
| 4.4 盐分离性能测试 |
| 4.4.1 膜对单盐分离性能对比 |
| 4.4.2 膜对混盐分离性能对比 |
| 4.5 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
（3）壳聚糖与模型生物膜的相互作用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 壳聚糖及其衍生物 |
| 1.1.1 壳聚糖的结构与特性 |
| 1.1.2 壳聚糖衍生物 |
| 1.2 模型生物膜 |
| 1.2.1 脂质体 |
| 1.2.2 支撑磷脂双分子层 |
| 1.3 壳聚糖与模型生物膜的相互作用 |
| 1.3.1 壳聚糖与脂质体的相互作用 |
| 1.3.2 壳聚糖与支撑磷脂双分子层的相互作用 |
| 1.4 主要研究方法 |
| 1.4.1 体积排除色谱(SEC) |
| 1.4.2 非对称流场流分离(AF4) |
| 1.4.3 耗散型石英晶体微天平(QCM-D) |
| 1.5 本论文的设计思想 |
| 第二章 壳聚糖的分子表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料 |
| 2.2.2 脱乙酰度的测定 |
| 2.2.3 体积排除色谱与多角激光光散射联用(SEC-MALLS) |
| 2.2.4 折光指数增量的测定 |
| 2.2.5 非对称流场流分离与多角激光光散射联用(AF4-MALLS) |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 壳聚糖的脱乙酰度 |
| 2.3.2 壳聚糖的折光指数增量 |
| 2.3.3 体积排除色谱表征壳聚糖的链构象 |
| 2.3.3.1 流动相离子强度的影响 |
| 2.3.3.2 进样浓度和体积的影响 |
| 2.3.3.3 流动相流速的影响 |
| 2.3.3.4 SEC-SC色谱模式转变 |
| 2.3.3.5 壳聚糖的分子量和链构象 |
| 2.3.4 非对称流场流分离表征壳聚糖的链构象 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 壳聚糖季铵盐的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料 |
| 3.2.2 二甲基壳聚糖的制备 |
| 3.2.3 三甲基壳聚糖的制备 |
| 3.2.4 红外光谱(FT-IR) |
| 3.2.5 核磁共振波谱(NMR) |
| 3.2.6 体积排除色谱与多角激光光散射联用(SEC-MALLS) |
| 3.2.7 非对称流场流分离与多角激光光散射联用(AF4-MALLS) |
| 3.2.8 壳聚糖季铵盐粒径和电位的测定 |
| 3.2.9 抗菌性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 壳聚糖季铵盐的红外光谱分析 |
| 3.3.2 壳聚糖季铵盐的核磁共振波谱分析 |
| 3.3.3 壳聚糖季铵盐的分子量和链构象 |
| 3.3.4 抗菌性能 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 脂质体囊泡的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料 |
| 4.2.2 脂质体囊泡的制备 |
| 4.2.3 脂质体囊泡的尺寸和电位的测定 |
| 4.2.4 非对称流场流分离与多角激光光散射联用(AF4-MALLS) |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 脂质体囊泡的尺寸和电位 |
| 4.3.2 AF4-MALLS联用分离和表征脂质体囊泡 |
| 4.3.2.1 进样量的影响 |
| 4.3.2.2 交叉流流速的影响 |
| 4.3.2.3 交叉流衰减时长的影响 |
| 4.3.2.4 平行流道流速的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 壳聚糖季铵盐与脂质体囊泡的相互作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料 |
| 5.2.2 脂质体囊泡的制备 |
| 5.2.3 壳聚糖季铵盐与脂质体囊泡复合物的制备 |
| 5.2.4 壳聚糖季铵盐与脂质体囊泡复合物的粒径和电位的测定 |
| 5.2.5 非对称流场流分离与多角激光光散射联用(AF4-MALLS) |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 壳聚糖季铵盐与脂质体囊泡复合物的粒径和电位 |
| 5.3.2 AF4-MALLS分离表征壳聚糖季铵盐与脂质体囊泡复合物 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 壳聚糖季铵盐与支撑磷脂双分子层的相互作用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 原料 |
| 6.2.2 仪器 |
| 6.2.3 支撑磷脂双分子层的制备 |
| 6.2.4 壳聚糖季铵盐在支撑磷脂双分子层上的吸附行为 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 支撑磷脂双分子层的制备 |
| 6.3.2 壳聚糖季铵盐在支撑磷脂双分子层上的吸附行为 |
| 6.3.3 壳聚糖季铵盐与支撑磷脂双分子层相互作用的机理 |
| 6.4 小结 |
| 参考文献 |
| 结论与展望 |
| 附录 第七章 聚乙烯醇的链结构 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 原料 |
| 7.2.2 醇解度的测定 |
| 7.2.3 体积排除色谱与多角激光光散射联用(SEC-MALLS) |
| 7.2.4 非对称流场流分离与多角激光光散射联用(AF4-MALLS) |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 PVA的醇解度 |
| 7.3.2 醇解度对利用SEC和AF4表征PVA的影响 |
| 7.3.3 PVA从SEC色谱柱解吸附的动力学 |
| 7.4 小结 |
| 附录 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）基于疏水离子液体/水溶液不互溶两相电解质的无膜液流电池研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 液流电池的研究背景及发展现状 |
| 1.2.1 液流电池的结构及工作原理 |
| 1.2.2 液流电池的研究重点 |
| 1.2.3 .无膜液流电池的结构及工作原理 |
| 1.2.4 无膜液流电池的研究分析 |
| 1.3 离子液体的研究背景及进展 |
| 1.3.1 离子液体的概述 |
| 1.3.2 离子液体的理化性质 |
| 1.3.3 离子液体的应用 |
| 1.4 紫精类化合物的研究背景及进展 |
| 1.4.1 紫精类化合物的概述 |
| 1.4.2 紫精类化合物的理化性质 |
| 1.4.3 紫精类化合物在液流电池中的应用 |
| 1.5 本论文的研究内容选题意义和创新点 |
| 1.5.1 论文的研究内容 |
| 1.5.2 论文的选题意义 |
| 1.5.3 论文的创新点 |
| 第二章 实验原理与方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 主要试剂和仪器 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.3 离子液体的原理及合成 |
| 2.3.0 离子液体的合成原理 |
| 2.3.1 紫精类化合物的制备原理 |
| 2.3.2 紫精化合物的合成 |
| 2.4 电化学测试的原理及相关的实验 |
| 2.4.1 循环伏安法的原理 |
| 2.4.2 基于CV测量电活性物质实验研究方法 |
| 2.5 无膜液流电池的原理与组装 |
| 2.5.1 无膜液流电池的组装以及电池充放电曲线测量的原理 |
| 2.5.2 无膜液流电池的组装及电池测试的方法 |
| 第三章 阴极、阳极电活性物质在亲水/疏水相中的电化学行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 不同紫精化合物的电化学行为研究 |
| 3.2.2 电活性物质扩散系数研究 |
| 3.2.3 亲水相/疏水相电活性物质分配性能研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 紫精化合物作为阳极电活性物质在无膜液流电池中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 碳毡活化前后的电活性物质的电化学行为对比 |
| 4.2.2 双边丁基紫精作为液流电池的电活性物质的电池性能和效率分析 |
| 4.2.3 单边苄基紫精作为液流电池的电活性物质的电池性能和效率分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间科研成果 |
| 致谢 |
（5）抗污损聚丙烯酰胺基水凝胶的制备及其铀吸附性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 海水提铀概述 |
| 1.1.1 海水提铀的国内外研究现状 |
| 1.1.2 海水提铀面临的挑战 |
| 1.1.3 铀配位化学 |
| 1.1.4 新型海水提铀吸附材料 |
| 1.2 水凝胶简介及其在海水提铀中的应用 |
| 1.2.1 水凝胶的定义与类型 |
| 1.2.2 水凝胶的制备 |
| 1.2.3 水凝胶对海水中铀的吸附研究 |
| 1.3 聚丙烯酰胺水凝胶 |
| 1.3.1 聚丙烯酰胺水凝胶的研究现状 |
| 1.3.2 聚丙烯酰胺水凝胶在海水提铀中的应用 |
| 1.4 本论文的研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 本论文的研究内容 |
| 1.4.2 本论文的技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 仪器与设备 |
| 2.2 吸附剂表征方法 |
| 2.2.1 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.2.2 X射线衍射 |
| 2.2.3 N_2 吸附脱附仪 |
| 2.2.4 扫描电子显微镜 |
| 2.2.5 X射线光电子能谱 |
| 2.2.6 ζ电位 |
| 2.2.7 溶胀比和含水量 |
| 2.3 吸附实验方法 |
| 2.3.1 静态吸附性能研究 |
| 2.3.2 动态吸附性能研究 |
| 2.3.3 真实海水吸附性能研究 |
| 2.4 抗生物污损评价方法 |
| 2.4.1 抗菌性能测试 |
| 2.4.2 抗海藻性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 聚多巴胺插层纳米粘土复合水凝胶的制备及其铀吸附性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 吸附剂的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构与形貌表征 |
| 3.3.2 力学性能表征 |
| 3.3.3 吸附实验 |
| 3.3.4 抗海藻性能测试 |
| 3.3.5 吸附剂与铀的相互作用研究 |
| 3.3.6 模拟及真实海水吸附实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 精氨酸接枝纳米纤维胶体水凝胶的制备及其铀吸附性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 吸附剂的制备 |
| 4.2.1 OCNFs的制备 |
| 4.2.2 OCNFs-g-Arg复合材料的制备 |
| 4.2.3 OCNFs-g-Arg/PAM纳米胶体水凝胶的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构与形貌表征 |
| 4.3.2 力学性能表征 |
| 4.3.3 吸附实验 |
| 4.3.4 抗海藻性能测试 |
| 4.3.5 吸附剂与铀的相互作用研究 |
| 4.3.6 模拟及真实海水吸附实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 聚吡咯负载的离子液体基水凝胶膜的制备及其铀吸附性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 吸附剂的制备 |
| 5.2.1 P(VP-AM-VBIMBr)的制备 |
| 5.2.2 P(VP-AM-VBIMBr)/PPy的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 结构与形貌表征 |
| 5.3.2 力学性能表征 |
| 5.3.3 吸附实验 |
| 5.3.4 抗菌性能测试 |
| 5.3.5 抗海藻性能测试 |
| 5.3.6 吸附剂与铀的相互作用研究 |
| 5.3.7 模拟及真实海水吸附实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 平衡电荷MOFs聚电解质水凝胶的制备及其铀吸附性能研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 吸附剂的制备 |
| 6.2.1 M~(n+)/SAP双网络水凝胶的制备 |
| 6.2.2 MOFs/SAP双网络水凝胶的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 吸附剂的构筑策略 |
| 6.3.2 结构与形貌表征 |
| 6.3.3 吸附实验 |
| 6.3.4 抗菌性能测试 |
| 6.3.5 抗海藻性能测试 |
| 6.3.6 吸附剂与铀的相互作用研究 |
| 6.3.7 模拟海水吸附实验 |
| 6.3.8 真实海水吸附实验 |
| 6.3.9 其它种类MOFs/SAP双网络水凝胶的表征及其海水提铀性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）基于壳聚糖/海藻酸钠层层自组装复合膜的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 膜分离技术概述 |
| 1.1.1 膜分离过程中的传质机理 |
| 1.1.2 分离膜的种类 |
| 1.1.3 纳滤膜的制备方法 |
| 1.2 层层自组装法制备复合膜 |
| 1.2.1 层层自组装的原理及过程 |
| 1.2.2 常见的聚电解质种类 |
| 1.2.3 层层自组装的影响因素 |
| 1.2.4 层层自组装的优点 |
| 1.2.5 层层自组装的研究进展 |
| 1.3 壳聚糖和海藻酸钠的简介 |
| 1.3.1 壳聚糖简介 |
| 1.3.2 海藻酸钠简介 |
| 1.4 课题的意义和主要研究内容 |
| 第二章 壳聚糖/海藻酸钠层层自组装复合膜的制备与表征 |
| 2.1 实验原料和仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 聚丙烯腈(PAN)基膜的制备 |
| 2.2.2 基膜的水解改性 |
| 2.2.3 聚电解质溶液的配制 |
| 2.2.4 壳聚糖/海藻酸钠复合膜的制备 |
| 2.3 复合膜的表征测试 |
| 2.3.1 扫描电镜(SEM)和能量色散X射线光谱测试(EDX) |
| 2.3.2 傅里叶变换红外光谱测试(ATR-FTIR) |
| 2.3.3 孔径分析 |
| 2.3.4 Zeta电位 |
| 2.3.5 水接触角 |
| 2.3.6 原子力显微镜(AFM) |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 扫描电镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDX)分析 |
| 2.4.2 红外光谱(ATR-FTIR)分析 |
| 2.4.3 孔径分析 |
| 2.4.4 Zeta电位分析 |
| 2.4.5 水接触角分析 |
| 2.4.6 原子力显微镜(AFM)分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 壳聚糖/海藻酸钠层层自组装复合膜的制膜参数探讨 |
| 3.1 实验原料和仪器 |
| 3.2 复合膜制备过程的影响因素 |
| 3.2.1 组装层数 |
| 3.2.2 聚电解质浓度 |
| 3.2.3 交联剂浓度 |
| 3.2.4 基膜材料 |
| 3.2.5 组装方式 |
| 3.2.6 组装方式对力学性能的影响 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 组装层数对复合膜过滤性能的影响 |
| 3.3.2 聚电解质浓度对复合膜过滤性能的影响 |
| 3.3.3 交联剂浓度对复合膜过滤性能的影响 |
| 3.3.4 基膜对复合膜过滤性能的影响 |
| 3.3.5 组装方式对复合膜过滤性能的影响 |
| 3.3.6 组装方式对膜力学性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 壳聚糖/海藻酸钠层层自组装复合膜的过滤性能评价 |
| 4.1 实验材料及设备 |
| 4.2 复合膜的过滤性能测试 |
| 4.2.1 纯水通量测试 |
| 4.2.2 抗污染性能测试 |
| 4.2.3 过滤无机盐测试 |
| 4.2.4 静态吸附染料测试 |
| 4.2.5 复合膜过滤染料测试 |
| 4.2.6 复合膜染料脱盐性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 纯水通量分析 |
| 4.3.2 抗污染性能分析 |
| 4.3.3 过滤无机盐分析 |
| 4.3.4 静态吸附染料分析 |
| 4.3.5 复合膜过滤染料分析 |
| 4.3.6 复合膜染料脱盐性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及参加科研情况 |
| 发表论文 |
| 申请专利 |
| 致谢 |
（7）界面聚合法制备PVDF/PSA耐酸复合纳滤膜及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 膜分离技术 |
| 1.2 纳滤膜简介 |
| 1.2.1 纳滤膜技术 |
| 1.2.2 纳滤膜分离依据 |
| 1.2.3 纳滤膜材料及制备方法 |
| 1.2.4 纳滤膜的应用 |
| 1.3 纳滤膜的亲水性改性方法 |
| 1.3.1 共混改性 |
| 1.3.2 膜表面涂覆改性 |
| 1.3.3 膜表面接枝改性 |
| 1.4 耐酸性纳滤膜 |
| 1.4.1 耐酸纳滤膜及其构建方法 |
| 1.4.2 耐酸性复合纳滤膜的构建 |
| 1.4.3 具有优异耐酸性的聚磺酰胺(PSA) |
| 1.5 本课题研究意义和研究内容 |
| 第二章 两步法制备PVDF-g-AA/PSA复合纳滤膜及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验主要试剂 |
| 2.2.2 实验主要仪器 |
| 2.2.3 PVDF超滤膜的制备 |
| 2.2.4 PVDF-g-AA/PSA复合纳滤膜的制备 |
| 2.2.5 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 膜制备工艺优化 |
| 2.3.2 膜的形貌分析 |
| 2.3.3 膜表面的Zeta电位分析 |
| 2.3.4 膜的渗透性和表面亲水性分析 |
| 2.3.5 复合纳滤膜的分离性能分析 |
| 2.3.6 膜的耐酸性测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 一步法制备PVDF-g-AP/DBC超薄耐酸复合纳滤膜及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验主要原料与试剂 |
| 3.2.2 实验主要仪器 |
| 3.2.3 PVDF超滤膜的制备 |
| 3.2.4 PVDF-g-AP/BDC纳滤膜的制备 |
| 3.2.5 接枝条件的优化 |
| 3.2.6 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 聚磺酰胺膜的制备与表征 |
| 3.3.2 膜形貌分析 |
| 3.3.3 膜表面的Zeta电位分析 |
| 3.3.4 膜的渗透性能和表面亲水性分析 |
| 3.3.5 复合膜纳滤的分离性能分析 |
| 3.3.6 膜的耐酸性能分析 |
| 3.3.7 复合膜耐酸性能对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文及参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）薄膜复合纳滤膜结构设计及脱盐性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 薄膜复合纳滤膜简介 |
| 1.2.1 薄膜复合纳滤膜的结构 |
| 1.2.2 薄膜复合纳滤膜的分离机理 |
| 1.2.3 薄膜复合纳滤膜分离层的制备方法 |
| 1.3 薄膜复合纳滤膜分离层结构的调控方法 |
| 1.3.1 聚合单体分子结构 |
| 1.3.2 界面聚合过程调控 |
| 1.3.3 纳米材料复合分离层 |
| 1.3.4 衬底对分离层的影响 |
| 1.3.5 分离层微纳结构的构建 |
| 1.4 论文选题意义及研究内容 |
| 1.4.1 课题提出 |
| 1.4.2 论文研究内容 |
| 第2章 具有褶皱结构的薄膜复合聚酰胺纳滤膜 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2.2 碳纳米管分散及聚多巴胺包裹 |
| 2.2.3 纳米粒子合成及聚多巴胺包裹 |
| 2.2.4 碳纳米管多孔膜和纳米颗粒复合衬底的制备 |
| 2.2.5 具有褶皱结构的薄膜复合聚酰胺纳滤膜的制备 |
| 2.2.6 纳滤性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 碳纳米管多孔膜的表征 |
| 2.3.2 纳米颗粒的表征 |
| 2.3.3 ZIF-8引导的褶皱结构形成过程 |
| 2.3.4 聚多巴胺包裹层的影响 |
| 2.3.5 纳滤膜结构表征 |
| 2.3.6 褶皱结构调控 |
| 2.3.7 纳滤膜脱盐性能分析 |
| 2.3.8 CaCO_3纳米颗粒和ZIF-67纳米颗粒作为可牺牲模板 |
| 2.3.9 UiO-66纳米颗粒作为非牺牲模板的对照实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超薄荷正电性薄膜复合聚酰胺纳滤膜 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 |
| 3.2.2 碳纳米管多孔膜的制备 |
| 3.2.3 超薄荷正电性薄膜复合聚酰胺纳滤膜的制备 |
| 3.2.4 自支持分离层的制备及其厚度测量 |
| 3.2.5 纳滤性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 聚乙烯亚胺在碳纳米管多孔膜中的沉积 |
| 3.3.2 超薄荷正电性薄膜复合聚酰胺纳滤膜的表征 |
| 3.3.3 碳纳米管多孔膜厚度对分离层的影响 |
| 3.3.4 聚乙烯亚胺分子质量对分离层的影响 |
| 3.3.5 酰氯浓度对分离层的影响 |
| 3.3.6 纳滤膜脱盐性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 以树枝状大分子为单体的超窄孔径分布纳滤膜 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与仪器 |
| 4.2.2 碳纳米管多孔膜的制备 |
| 4.2.3 以树枝状大分子为单体的超窄孔径分布纳滤膜的制备 |
| 4.2.4 纳滤膜离子扩散性能测试 |
| 4.2.5 纳滤性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 碳纳米管多孔膜的表征 |
| 4.3.2 表面活性剂在界面聚合中的调控作用 |
| 4.3.3 酰氯结构对聚酰胺分离层性能的影响 |
| 4.3.4 酰氯浓度对聚酰胺分离层性能的影响 |
| 4.3.5 衬底对聚酰胺纳滤膜性能的影响 |
| 4.3.6 树枝状聚合物代数对聚酰胺分离层结构的影响 |
| 4.3.7 树枝状聚合物代数对聚酰胺纳滤膜分离性能的影响 |
| 4.3.8 聚酰胺纳滤膜Li~+/Mg~(2+)分离性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）低于临界胶团浓度的强化超滤—泡沫分离处理含镉废水研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 含镉废水的危害及处理技术概述 |
| 1.1.1 含镉废水的来源及特点 |
| 1.1.2 含镉废水的处理技术概述 |
| 1.1.3 膜分离技术在含镉废水处理中的应用 |
| 1.2 胶团强化超滤 |
| 1.2.1 胶团强化超滤技术的原理及过程控制 |
| 1.2.2 强化超滤体系中表面活性剂的溶液和界面性质 |
| 1.2.3 表面活性剂的膜污染与浓差极化 |
| 1.2.4 表面活性剂在膜面的聚集与重金属离子的去除 |
| 1.2.5 胶团强化超滤处理重金属废水研究现状 |
| 1.2.6 目前的瓶颈问题 |
| 1.3 泡沫分离 |
| 1.3.1 泡沫分离技术的原理及过程控制 |
| 1.3.2 表面活性剂在泡沫分离中的应用 |
| 1.3.3 泡沫分离法处理金属废水的研究现状及趋势 |
| 1.4 本课题的研究背景与内容 |
| 1.4.1 研究背景 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 低于CMC的 SDS溶液特征及其在膜面吸附行为的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂和仪器 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 SDS溶液的表面张力分析 |
| 2.3.2 SDS溶液的zeta电位分析 |
| 2.3.3 SDS溶液的红外光谱分析 |
| 2.3.4 SDS在超滤膜表面的静态吸附 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 低于CMC的强化超滤处理含镉废水研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂和仪器 |
| 3.2.2 实验装置 |
| 3.2.3 实验流程 |
| 3.2.4 数据分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 低于CMC下强化超滤的Cd~(2+)的截留效率 |
| 3.3.2 低于CMC下强化超滤的SDS的截留效率 |
| 3.3.3 低于CMC下强化超滤过程的渗透通量 |
| 3.3.4 膜面污染层中SDS聚集形态的微观检测 |
| 3.3.5 膜面污染层中SDS的聚集行为研究 |
| 3.3.6 低于CMC的强化超滤过程中Cd~(2+)的截留机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 含镉废水错流强化超滤过程中浓差极化的作用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 实验装置 |
| 4.2.3 实验流程 |
| 4.2.4 数据分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 错流过滤系统的膜分离性能 |
| 4.3.2 浓差极化的阻力特征及其影响因素 |
| 4.3.3 浓差极化层中SDS浓度及胶团结构分析 |
| 4.3.4 浓差极化对Cd~(2+)截留和膜通量的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 泡沫分离深度处理超滤渗透液的研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与仪器 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 实验过程 |
| 5.2.4 数据分析 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Tritonx-100/SDS复配体系的泡沫性能 |
| 5.3.2 Cd~(2+)及表面活性剂的去除程度分析 |
| 5.3.3 Cd~(2+)及表面活性剂的富集程度分析 |
| 5.3.4 非离子表面活性剂对泡沫分离效果影响的机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 低于CMC的强化超滤-泡沫分离效能分析及表面活性剂用量最小控制 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂与仪器 |
| 6.2.2 实验装置 |
| 6.2.3 实验过程 |
| 6.2.4 数据分析 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 MEUF和 MEUF-FF在纯SDS体系中的分离效果 |
| 6.3.2 MEUF和 MEUF-FF在 Tritonx-100/SDS体系中的分离效果 |
| 6.3.3 各工艺分离性能的对比 |
| 6.3.4 SDS的用量控制分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表论文情况 |
| 附录 B 攻读学位期间申请专利情况 |
| 附录 C 攻读学位期间参与的课题 |
（10）膜脱盐过程中离子迁移规律及膜改性抗污染研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 淡水资源短缺及解决措施 |
| 1.1.1 淡水资源短缺 |
| 1.1.2 海水及苦咸水淡化 |
| 1.2 含盐水淡化技术概述 |
| 1.2.1 热法脱盐的发展及应用限制 |
| 1.2.2 膜法脱盐的发展及广泛应用 |
| 1.3 膜法脱盐过程的传质特性研究 |
| 1.3.1 反渗透膜传质机理简述 |
| 1.3.2 正渗透原理和双向传质现象 |
| 1.3.3 膜蒸馏概述 |
| 1.4 膜法脱盐性能的限制因素 |
| 1.4.1 高盐度废水的处理 |
| 1.4.2 正渗透的内浓差极化 |
| 1.4.3 膜材料水透过性和盐选择性的平衡 |
| 1.4.4 聚酰胺材料性质的限制 |
| 1.5 膜表面的污染问题及控制方法 |
| 1.5.1 脱盐过程中膜污染现象 |
| 1.5.2 料液预处理方法 |
| 1.5.3 膜材料功能化改性 |
| 1.6 课题的研究意义与内容 |
| 1.6.1 课题研究意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 1.6.3 研究技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验膜材料 |
| 2.1.2 其他实验材料及试剂 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.2 膜材料表征方法 |
| 2.2.1 材料表面及断面形貌 |
| 2.2.2 表面zeta电势 |
| 2.2.3 表面亲疏水性 |
| 2.2.4 表面粗糙度 |
| 2.2.5 材料机械性能 |
| 2.2.6 膜表面与羧基修饰探针相互作用力 |
| 2.2.7 拉曼光谱 |
| 2.2.8 DLS粒径分布及电势表征 |
| 2.3 膜材料水处理性能测试方法 |
| 2.3.1 正渗透离子传质测试分析 |
| 2.3.2 正渗透膜传质参数测试平台与方法 |
| 2.3.3 扩散池测试平台 |
| 2.3.4 聚合电解质改性膜水处理性能测试平台 |
| 2.3.5 氧化石墨烯改性膜水处理性能测试平台 |
| 2.4 氧化石墨烯改性膜的抗菌及抗生物污染性能评价 |
| 2.4.1 静态接触式抗菌测试 |
| 2.4.2 动态接触式生物污染测试 |
| 2.4.3 生物膜特性表征 |
| 第3章 离子的双向扩散行为及溶液组成的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 商品TFC正渗透膜性能 |
| 3.2.1 膜表面形貌分析 |
| 3.2.2 膜表面电性分析 |
| 3.2.3 膜传质性能参数分析 |
| 3.2.4 膜通量稳定过程 |
| 3.3 阳离子双向交换现象分析 |
| 3.4 溶液组成对离子交换的影响 |
| 3.4.1 阳离子组成的影响 |
| 3.4.2 阴离子的组成 |
| 3.5 溶液浓度对阳离子交换的影响 |
| 3.5.1 料液浓度的影响 |
| 3.5.2 汲取液浓度的影响 |
| 3.6 其他影响因素分析 |
| 3.6.1 水通量的影响 |
| 3.6.2 操作方式的影响 |
| 3.6.3 CTA膜的离子传质现象 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 结构对称正渗透膜的离子选择性及内浓差极化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PBI的合成与磺化 |
| 4.2.1 PBI的合成方法 |
| 4.2.2 PBI的磺化过程 |
| 4.2.3 产物的化学结构分析 |
| 4.3 结构对称型正渗透膜的制备 |
| 4.4 SPBI膜的材料特性分析 |
| 4.4.1 膜表面形貌分析及厚度调控方法 |
| 4.4.2 膜材料机械性能分析 |
| 4.4.3 膜表面亲疏水性分析 |
| 4.5 SPBI膜的离子选择性研究 |
| 4.5.1 汲取液的选择 |
| 4.5.2 溶液pH的影响 |
| 4.5.3 汲取液浓度的影响 |
| 4.5.4 SPBI膜的厚度与离子选择性能关系 |
| 4.6 SPBI膜的内浓差极化评价 |
| 4.6.1 FO与PRO模式的通量 |
| 4.6.2 传质参数分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 聚合电解质改性膜的抗无机污染效能及离子选择性机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 聚合电解质改性膜的制备方法 |
| 5.2.1 材料选择及设计思路 |
| 5.2.2 聚合电解质改性膜制备过程 |
| 5.3 聚合电解质改性膜的表面特性 |
| 5.3.1 膜表面形貌分析 |
| 5.3.2 膜表面亲疏水性分析 |
| 5.3.3 膜表面电势分析 |
| 5.4 聚合电解质改性膜的抗无机污染效能 |
| 5.4.1 聚合电解质改性膜的水透过性 |
| 5.4.2 聚合电解质改性膜的离子截留率 |
| 5.4.3 聚合电解质改性膜的离子选择性 |
| 5.5 聚合电解质改性膜的阳离子选择性 |
| 5.5.1 对混合离子的截留和选择性 |
| 5.5.2 对单一离子溶液的截留和理论选择性 |
| 5.6 溶液盐度对聚合电解质改性膜的性能影响 |
| 5.6.1 对水通量和截留率的影响 |
| 5.6.2 低盐度/高盐度循环试验 |
| 5.6.3 溶液盐度对膜阳离子选择性影响的机制分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 氧化石墨烯改性膜的制备及抗生物污染效能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 氧化石墨烯改性膜的制备方法 |
| 6.2.1 表面改性设计原理 |
| 6.2.2 表面改性方法 |
| 6.3 氧化石墨烯改性膜的表面特性和水处理性能 |
| 6.3.1 氧化石墨烯的特征拉曼光谱分析 |
| 6.3.2 氧化石墨烯改性膜的亲疏水性及粗糙度分析 |
| 6.3.3 氧化石墨烯改性膜的水处理性能评价 |
| 6.4 改性膜表面氧化石墨烯的负载方式 |
| 6.4.1 氧化石墨烯改性膜的表面形貌分析 |
| 6.4.2 氧化石墨烯改性膜的表面电势分析 |
| 6.5 氧化石墨烯改性膜的抗菌性分析 |
| 6.5.1 氧化石墨烯改性膜的抗菌性分析 |
| 6.5.2 氧化石墨烯与多巴胺共混物的抗菌性分析 |
| 6.6 氧化石墨烯改性膜的抗生物污染效能 |
| 6.6.1 氧化石墨烯改性膜的生物污染趋势 |
| 6.6.2 氧化石墨烯改性膜上的生物膜特征分析 |
| 6.6.3 氧化石墨烯改性膜的生物污染可逆性研究 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、Partition Equilibrium on the Interface Between a Charged Membrane and a Mixed Electrolyte Aqueous Solution（论文参考文献）
- [1]聚偏氟乙烯分离膜表面高效亲水化调控及性能研究[D]. 杨晓彬. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]强化Donnan排斥效应的季铵功能化荷正电纳滤膜制备[D]. 赵影. 浙江大学, 2021(01)
- [3]壳聚糖与模型生物膜的相互作用[D]. 康雨. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]基于疏水离子液体/水溶液不互溶两相电解质的无膜液流电池研究[D]. 张苗苗. 上海师范大学, 2021(07)
- [5]抗污损聚丙烯酰胺基水凝胶的制备及其铀吸附性能研究[D]. 白震媛. 哈尔滨工程大学, 2021(02)
- [6]基于壳聚糖/海藻酸钠层层自组装复合膜的制备及其性能研究[D]. 秦威. 天津工业大学, 2021(01)
- [7]界面聚合法制备PVDF/PSA耐酸复合纳滤膜及其性能研究[D]. 翟高伟. 天津工业大学, 2020(01)
- [8]薄膜复合纳滤膜结构设计及脱盐性能研究[D]. 王祯宜. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]低于临界胶团浓度的强化超滤—泡沫分离处理含镉废水研究[D]. 史丽秀. 湖南大学, 2019(01)
- [10]膜脱盐过程中离子迁移规律及膜改性抗污染研究[D]. 程巍. 哈尔滨工业大学, 2019(01)