一、均相沉淀法涂覆ZnO工艺对微孔Al_2O_3分离膜改性作用的研究〔I〕──反应温度与涂覆次数的影响(论文文献综述)
宋一帆[1](2021)在《新型二维Cu-TCPP膜的制备及其应用》文中研究表明膜分离技术由于具有节能高效、分离性能好、投资成本低、可连续运行等优点被认为是一种新型环境友好的分离工艺。然而,由于传统聚合物膜存在选择性和渗透性之间的trade-off效应,导致制备兼具高选择性和渗透性的聚合物膜仍面临极大的挑战。具有原子级厚度的二维材料的出现极大地推动了膜分离领域的发展。在二维膜制备过程中,同时精准调控膜材料面内孔道和层间通道的尺寸对实现精确分子筛分性能至关重要。金属卟啉二维材料是一类由大π键共轭构成、具有稳定大环结构的金属有机骨架材料,其不仅具有卟啉分子本身结构、功能多样性的特点,而且金属卟啉分子之间可通过金属键连接形成扩展的二维层状结构。其中,二维Cu-TCPP纳米晶体层与层之间的堆叠效应极大程度地缩减了面内孔道尺寸,使得c-轴取向二维Cu-TCPP膜有望实现精准分子筛分。本论文针对上述膜分离工艺发展提出的新要求和新挑战,结合二维Cu-TCPP材料本身结构的优越性,通过简便的原位溶剂热合成法完好地保留了Cu-TCPP晶体结构的完整性,最终成功制得了致密、高度c-轴取向的二维Cu-TCPP膜并研究了其对小分子气体混合物的分离选择性和长期运行稳定性。具体研究内容和结果如下:(1)采用溶胶凝胶法制备的Zn O过渡层为Cu-TCPP晶体在α-Al2O3载体表面提供活性成核位点,通过分析Cu-TCPP形貌表征特征,发现有机金属源Cu(acac)2替代传统无机金属源Cu(NO3)2·3H2O参与反应可显着抑制Cu-TCPP晶体体相成核;同时以三乙胺(TEA)有机碱为结构导向剂能够成功诱导二维Cu-TCPP晶体沿平行α-Al2O3载体表面方向生长,证实了采用Zn O过渡层原位溶剂热制备c-轴取向Cu-TCPP膜的可行性。(2)采用焙烧Zn Al-NO3 LDH前驱体制得的Zn O过渡层为Cu-TCPP晶体在α-Al2O3载体表面提供活性成核位点,通过控制合成Zn Al-NO3 LDH前驱体过程中添加NH3·H2O的浓度来调控Zn O过渡层的结晶度,最优合成条件下成功制备致密、高度c-轴取向且厚度仅80 nm的二维Cu-TCPP膜。(3)对上述二维Cu-TCPP膜进行单组份及双组分混合气体渗透测试和长期运行稳定性测试,证实该膜在453 K和1 bar的测试条件下对H2/N2和H2/CH4气体对的选择性分别高达40.2和56.0,并且可在该测试条件下连续运行30 h。与大多数文献已报道的MOF膜相比,上述二维Cu-TCPP膜气体分离性能指标更加优异。
欧阳玉阁[2](2020)在《球形氧化铝粉体在陶瓷和导热复合材料上的应用研究》文中认为氧化铝(A12O3)粉体因具有优异的机械性能、良好的耐高温性和化学稳定性等,在工业上得到了广泛的应用。形貌规则、分散性好的球形Al2O3粉体因具有大的堆积密度、好的流动性等促使制备的产品表现更优异的性能。本文从热等离子体制备的球形Al2O3粉体的特性出发,围绕其在两个领域的应用展开研究。第一,由于Al-O键能较高,利用Al2O3粉体制备陶瓷时需要较高的烧结活化能,进而需要较高的烧结温度。无压烧结工艺因简单易行、利于工业化等优势,在实际生产中被广泛应用,但却难以制备高致密度、高机械性能的陶瓷。第二,将Al2O3粉体作为填料制备高导热的聚合物基复合材料。由于填料的添加,在复合材料中形成大量的填料-基体界面,界面的出现严重降低热量传输的效率,即在界面处产生界面热阻,影响复合材料整体的热传输性能。针对以上两个Al2O3粉体在实际应用中出现的问题,本论文对热等离子体制备的球形Al2O3粉体的特性进行考察,开展了在高性能Al2O3陶瓷与高导热聚合物基复合材料两个应用领域的研究。主要研究内容如下:(1)首先,对热等离子体制备的球形Al2O3粉体的特性进行了研究,包括颗粒的形貌、粒径、分散性、晶型结构、元素组成及其制备的浆料的特性等。研究发现,Al2O3粉体不仅具有窄的粒径分布,且颗粒分散性较好。同时,颗粒表面光滑、内部结构致密,结晶性较好。通过改变原料铝粉的加料速率,可实现对Al2O3粉体粒径的调控。将Al2O3粉体分散到水中制备的浆料具有较好的分散稳定性,颗粒长时间悬浮在浆料中不沉降,进一步研究发现Al2O3颗粒在中性的水溶液中表现出较高的zeta电位。随着固含量的增加,Al2O3浆料的粘度提高,表现出剪切稀化特征。(2)将热等离子体制备的球形Al2O3用于制备高性能的Al2O3陶瓷。原料粉体经过湿磨处理后,与未处理的粉体相比,表现出更高的烧结活性。湿磨颗粒在1600℃下烧结2h,陶瓷的致密度可达到98.7%,且具有高的弹性模量(400.2 GPa)与硬度(22.9GPa)。分析粉体的烧结活化能发现,在烧结前期,湿磨粉体的烧结活化能(498.8kJ·mol-1)远低于未处理粉体的烧结活化能(685.9kJ·mol-1)。对颗粒的进一步表征发现,湿磨后的颗粒内部产生较多的应变,表面出现了非晶相,内部出现了更多的位错,这大大提高了粉体的烧结活性,从而降低了烧结温度。(3)利用热等离子体制备的球形粉体的分散好、粒径细等优势,结合粉体的烧结传质特性,制备了枝状Al2O3(b-Al2O3),将其填充到酚醛树脂(PR)中制备了具有更高的热传输性能的导热复合材料。对复合材料热导率提升的机理进行研究,发现b-Al2O3颗粒通过其枝状结构互相搭接在基体中形成了连续的网络状结构,降低了热量传输时的界面热阻,提高了 PR的热导率(1.481 Wm-1K-1)。同时,基于b-Al2O3在PR基体中形成的连续网络结构及二者间较好的界面结合力,PR复合材料的热膨胀性能大大提升。(4)基于第3部分的研究,利用喷雾干燥与高温烧结工艺制备了三维连续网络结构的Al2O3球(N-Al2O3)。对其结构表征发现,与b-Al2O3相比,N-Al2O3不仅具有更多维度连续的结构,而且内部具有均匀贯通的孔隙。将其填充到PR基体中发现,PR基体渗入到N-Al2O3的孔隙,因而制备的N-Al2O3/PR复合材料具有无机-有机两相贯穿结构。由于N-Al2O3球更加连续的网络结构,更大程度的降低了热量传递时的界面热阻,将PR材料的热导率大幅提升至4.01 Wm-1K-1,相对于纯PR材料的热导率提高了 18倍多。同时,复合材料的力学性能、热稳定性能与介电性能均得到改善。
程继锋[3](2020)在《聚偏氟乙烯膜亲水化改性及其在油水分离中的应用研究》文中研究说明近年来水污染问题严重,如何高效处理废水成为保护生态环境的关键,具有分离效率高、能耗低等优点的膜分离技术在废水处理中发挥了重要的作用。虽然聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜具有优异的耐化学性和热稳定性等特点,但是其在处理水基流体时存在严重的膜污染问题。研究表明分离膜表面亲水化改性可以有效地提高抗污染性能。鉴于此,本文首先采用非溶剂致相分离法制备了PVDF膜,然后通过仿生共沉积方法对PVDF膜进行亲水改性,并在此基础上通过原位形成微纳米结构对PVDF膜性能进一步优化。本文主要结论如下:(1)采用非溶剂致相分离法制备了PVDF分离膜,研究了铸膜液中PVDF含量、致孔剂PVP含量、分子量以及凝固浴温度对膜性能的影响。研究发现:随着铸膜液中PVDF含量的增加,所制备的PVDF膜的孔隙率和纯水通量逐渐降低,BSA截留率逐渐提高。致孔剂PVP K30的添加量从2%增加到8%的过程中,PVDF膜纯水通量呈现先增加后减小的趋势,PVP K30添加量为6%时,PVDF膜具有最佳的纯水通量为556.1L/(m2·h)。PVDF膜的纯水通量随着PVP分子量的增加呈现先增加后减小的趋势,BSA截留率逐渐减小。PVDF膜的纯水通随着凝固浴温度的增加逐渐增加,BSA截留率逐渐减小。(2)利用单宁酸(TA)与基体的黏附作用以及可以与聚乙烯亚胺(PEI)发生交联反应的特点,在分离膜表面构建稳定的TA/PEI涂层以提高膜表面的亲水性。主要研究了TA含量、共沉积时间及PEI分子量对改性膜性能的影响。研究发现:随着共沉积改性时间的增加,改性膜的纯水通量呈现出先增加后减小的趋势。TA/PEI共沉积时间为6h时改性膜的综合性能最佳,其纯水通量为1612 L/(m2·h),BSA截留率达到81.9%,接触角为48°。共沉积过程中,随着溶液中TA含量的增加膜的亲水性能和抗污染性能明显提高。改性后分离膜表面的水接触角从79°降至38°,通量恢复率从63.7%提高到82.6%,总污染率从86.0%降至74.7%。TA/PEI共沉积过程中,PEI分子量的增加不利于TA/PEI涂层在膜表面的沉积,导致改性膜的接触角增加,纯水通量减小。(3)以TA-PEI共沉积层作为中间层,利用中间层中存在的酰胺基团分别诱导Zr(SO4)2和(NH4)2Ti F6在分离膜表面水解原位形成Zr O2和Ti O2微纳米结构。主要研究了水解时间对膜亲水性、渗透性能、截留性能及抗污染性能的影响,并将两种改性膜用于染料和乳化油的分离过程,研究了两种不同微观结构对分离性能的影响。研究发现:利用原位诱导水解Zr(SO4)2在PVDF分离膜表面构筑了紧密堆积的纳米球粒子结构,Zr O2/TA-PEI/PVDF分离膜的表面亲水性和分离性能得以明显提高。改性后膜表面的接触角从79.0°降至12.2°,BSA截留率从65.9%提高到98.2%,对刚果红和甲基蓝染料截留率分别为96.8%和93.5%。采用(NH4)2Ti F6水解后在PVDF分离膜表面构筑了由纳米线组成的网络结构,Ti O2/TA-PEI/PVDF分离膜具有良好的亲水性和纯水通量。改性膜的接触角降至26.9°,纯水通量为1222.3 L/(m2·h)。此外,Zr O2/TA-PEI/PVDF和Ti O2/TA-PEI/PVDF分离膜对水包油型乳液具有良好的分离性能。
刘达[4](2020)在《铁镍电池正极材料的掺杂改性的研究》文中进行了进一步梳理随着铁镍电池正极材料的研究深入,对铁镍电池正极材料的充放电稳定性、放电比容量、耐高温性能的提升是铁镍电池更具有发展性的要求。而传统的纯Ni(OH)2正极材料的充放电性能不稳定,放电比容量较低,而且不具备良好的耐高温性能。目前普遍在铁镍电池纯Ni(OH)2正极材料中进行掺杂Co金属离子使铁镍电池Ni(OH)2正极材料的电导率升高,但由于单一·掺杂不能使结构更加稳定以及耐高温性能的提升,所以可以采用复合掺杂来达到Ni(OH)2正极材料充放电稳定性、放电比容量、耐高温性能的提升。本文关于Ni(OH)2掺杂不同添加剂不同比例用于铁镍电池止极的性能测试。采用共沉淀法制备Ni(OH)2,用X射线衍射(XRD)以及扫描电镜(SEM)对Ni(OH)2结构进行表征。对制备的单电池进行电化学测试,发现纯Ni(OH)2电化学性能差,常温放电比电容量只有223.9 mAh/g,高温状态下还会有所降低,50℃时放电比容量209.2mAh/g,70℃时放电比容量204.4mAh/g。掺杂添加剂能有效改善氢氧化镍的质量比容量、导电性和充放电循环稳定性等电化学性能以及耐高温性能。元素掺杂是一种普遍应用的方法,本文是通过固相反应法制备出掺杂Co2+、Zn2+、Al3+离子以及稀土金属离子的氢氧化镍正极材料。Co2+、Zn2+、Al3+离子以及稀土金属离子与氢氧化镍反应形成共晶体,增加了 Ni(OH)2的晶格缺陷,从而提高氢氧化镍的放电稳定性,耐高温性能。其中掺杂Co2+、Zn2+、A13+离子有利于Ni(OH)2正极材料在常温下的充放电稳定性以及放电比容量提升,稀土金属离子有利于提高Ni(OH)2正极材料充放电的耐高温性能。恒流充放电(CP)电化学测试发现,在常温状态下将Co2+、Zn2+、Al3+混合二元以及三元掺杂到镍电极后,发现复合材料电池的放电比容量好于单一材料掺杂。因为复合材料兼顾每种单一材料的优异性能,使Ni(OH)2正极材料充放电稳定性能与电池的比容量得到明显的提升。当掺杂形成1.5%Al+1.5%Co-Ni(OH)2正极材料时,铁镍电池正极材料常温的放电效果最佳,可达到332.4Ah/g左右。而在高温情况下,稀土金属离子起到了重要作用。在50℃时,5%Y+1.5%Al+1.5%Co-Ni(OH)2正极材料放高温的放电比容量最高,放电比容量达到了 303.2mAh/g。在70℃时,3%Y+1.5%Al+1.5%Co-Ni(OH)2正极材料的放电比容量最高,放电比容量达到了300.2mAh/g。
李红宾,石文英,杜启云,訾兴晨[5](2019)在《膜蒸馏用静电纺纳米纤维膜的制备及应用进展》文中研究指明热驱动的膜蒸馏技术以其极高截留率和较温和操作条件成为膜分离领域的一个重要分支。相较于传统相转化分离膜,静电纺纳米纤维膜由纳米纤维网络组成,比表面积及孔隙率更高且为互相贯通的开孔结构,能显着减小蒸汽传质阻力,提高水通量,有效突破膜蒸馏技术通量低的限制。但特殊的静电纺丝工艺使得高通透的纳米纤维膜面临着更严重的机械稳定性恶化及膜污染问题。从静电纺纳米纤维膜材料、膜制备、膜结构、改性技术、膜污染及膜蒸馏应用等6方面对近些年膜蒸馏用静电纺纳米纤维膜进行综述,并对其在膜蒸馏应用中亟需深入研究的内容及前景进行展望。
朱志高[6](2019)在《超选择润湿性膜界面的构筑及含油高盐废水处理研究》文中指出含油高盐废水因油含量高和盐浓度大致使其处理困难。膜法水处理技术广泛应用于含油高盐废水处理,但纯水的回收率仅为50-60%且较大的操作压力致使膜污染严重。相比于高压驱动的膜分离技术,超选择润湿性膜可在重力/低压下实现含油高盐废水中油与盐水的分离以及在一定温差下实现盐与水的高效分离,即油/盐水分离和膜蒸馏脱盐两步工艺。但分离膜在除油和脱盐过程中膜的稳定性、耐污染特性以及耐润湿特性是分离膜稳定运行的关键。本文从自然界生物体如荷叶(超疏水)、鱼鳞(耐油污)、贻贝(高粘附性)等受到启发,以静电纺丝技术制备高孔隙率和低曲折度纤维膜为基础,并结合仿生和表面改性技术制备了具有不同润湿特性的三维通孔纤维膜,通过两步膜分离工艺,实现了含油高盐废水处理过程中膜的耐污染和耐润湿特性的集成并保证膜的高通量和高分离效率。目前所取得的研究成果如下:针对含油高盐废水中油性物质的物理特性不同,首先设计了两种不同润湿特性的纤维膜以对含油高盐废水中的油与盐水进行分离处理。在本实验中,以具有热稳定性和耐酸碱稳定性的芳砜纶(PSA)为基材,通过调节纺丝液中PSA和聚丙烯腈(PAN)的质量比和浓度等,制备了直径均一、孔径分布窄、力学强度高的超细PSA/PAN复合纤维膜。通过原位冷冻扫描电镜分析乳液成份,明析高强度PSA/PAN纤维成型机理。同时根据后期分离过程中所需复合纤维膜表面润湿特性的不同,利用水热法在PSA/PAN纤维表面构造微纳米多级粗糙结构并选择性地接枝低表面能疏水剂,实现了超疏水/超亲油(疏水角156°/亲油角0°)和超亲水/水下超疏油(亲水角0°/水下疏油角155°)PSA/PAN复合纤维膜的制备并对含油高盐废水中不同物理特性的油与盐水进行高效分离。其对亲水性有机物强化的油包水型乳化物和水包油型乳化物的分离通量分别达7300 L m-2 h-1和3200 L m-2 h-1且分离效率在99.90%左右。超选择润湿性纤维膜处理后的高盐废水中的油含量一般在几到几十毫克每升之间。在膜蒸馏脱盐过程中,由于水下强烈的疏水-疏水相互作用,盐水中残留的油性物质势必会对疏水膜造成污染。为了解决上述问题,采用静电纺丝与静电喷雾技术制备了具有超亲水耐油污保护层复合纤维蒸馏膜。该膜以疏水聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜为蒸馏基膜,然后在疏水基膜表面喷涂一层微纳米结构的二氧化硅@聚偏氟乙烯/聚苯乙烯(SiO2@PVDF-HFP/PS)超疏水层以提高蒸馏膜的稳定性能,该超疏水层的水接触角为164°。最后,在超疏水蒸馏膜表面喷涂一层超亲水耐油污保护层,该超亲水保护层在水下展现了优异的超疏油特性(水下油接触角为166°);在直接接触式膜蒸馏运行过程中,具有超亲水耐油污保护层的复合纤维蒸馏膜在处理含油高盐废水时,其不仅展现了优异的跨膜通量(28 L m-2 h-1),而且还具有较高的分离效率(100%)和热稳定性。含油高盐废水中除了含有油性物质以外,往往还含有少量的亲水性有机污染物。由于亲水性有机污染物的表面能比疏水性蒸馏膜的表面能要低得多,亲水性有机污染物会附着于疏水蒸馏膜的表面而使膜蒸馏失效。因此,制备同时具有耐污染和耐润湿特性的高通量蒸馏膜以面对复杂多变的含油高盐废水具有重要意义。首先,利用双重生物仿生技术实现了纤维膜表面微纳米多级结构的构筑并利用17链的氟硅烷(17-FAS)降低膜表面自由能,制备了具有耐润湿特性的多憎纤维膜,该膜对一切低表面张力物质均具有很好的排斥作用。在处理含有亲水性有机污染的含油高盐废水时,其展现了优异的耐润湿特性;其次,利用静电纺丝与静电喷雾技术实现了超亲水保护层与多憎纤维膜的耦合。通过调控纺丝液的组成和浓度等,制备了具有自粗糙结构的多憎PVDF纤维膜,在空气中该膜对水和油滴的接触角分别为159°和145°;随后利用静电喷雾技术制备了具有串珠结构的聚乙烯醇/聚丙烯酸(PVA/PAA)超亲水耐油污保护层;最后通过热处理技术实现了超亲水耐油污PVA/PAA保护层(水下油接触角为156°)与多憎PVDF纤维膜的耦合。该超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜在处理复杂含油高盐废水时其水通量高达27 L m-2 h-1且脱盐率接近100%。以上研究表明,以静电纺丝作为加工手段制备的低曲折度三维通孔纤维膜并结合生物仿生技术解决了含油高盐废水中油与盐水和盐与水的高效分离。同时,在膜蒸馏脱盐过程中,通过构筑超选择润湿性蒸馏膜界面实现了蒸馏膜通量、膜润湿和膜污染难以协调的技术难题。在接下来的研究过程中可进一步优化膜的物理性质,如膜孔结构,膜厚度等进一步实现结构和性能于一体化的复合纤维蒸馏膜。
李存龙[7](2019)在《金属有机框架UiO-66涂覆γ-Al2O3自组装超滤膜用于水体净化的研究》文中研究指明自组装超滤膜因成膜材料和成膜工艺可控、产水量大、操作压力低、节能、膜材料可循环使用等优点而被广泛用于水体净化等领域。本论文通过球形γ-Al2O3制备、UiO-66的包覆制备功能材料后在多孔支撑体上形成均匀的自组装超滤膜并用于含油海水的净化,该研究具有重要的理论意义和较好的应用前景。本论文通过均相沉淀法制备了球形γ-Al2O3,然后通过原位生长法合成了UiO-66(Zr)负载在球形γ-Al2O3表面的γ-Al2O3/UiO-66(Zr)功能粒子(UA)。为进一步提高功能材料的亲水性,制备了双金属中心UiO-66(Zr/Y)负载在γ-Al2O3表面的γ-Al2O3/UiO-66(Zr/Y)功能粒子(MC-UA)。探讨了两种功能粒子的最优合成条件,并通过SEM、EDX、FTIR、XRD和水接触角对功能粒子进行了表征。其次,本论文采用层层自组装技术,通过液体再分布器对流场进行调控,在多孔支撑体上依次形成均匀的硅藻土支撑层和UA功能层,得到具有含油海水深度净化作用的UA自组装超滤膜。为形成均匀的自组装超滤膜,本论文探讨了自组装超滤膜的最佳成膜工艺,并将最佳成膜条件下形成的UA自组装超滤膜用于含油海水的深度净化,探讨了UA用量、膜运行时间和处理级数对出水水质的影响,研究了UA自组装超滤膜的回用及长期运行性能。最后,探讨了MC-UA自组装超滤膜用于含油海水净化的规律,并与UA自组装超滤膜进行了比较。结果表明:在最优条件下制备的UA和MC-UA表面粗糙、具备良好的球型度、尺寸分布均匀,粒径在3μm左右。UiO-66壳层成功负载在球形γ-Al2O3表面,钇元素成功掺杂在UiO-66晶格内并未改变其晶体结构,且使功能粒子亲水性得以提高,水接触角由26.2°(UA)降低至23.5°(MC-UA)。1.50 g硅藻土和0.04g UA粒子在0.01 MP成膜压力下,采用变孔径液体再分布器(孔径2&3.5 mm,开孔率28.83%)和不锈钢丝网(80目)调控流场所形成的的膜层最为均匀。当膜运行时间为30 min时UA自组装超滤膜具有较高的膜分离性能和分离效率。且UA自组装超滤膜可回用再生,可根据出水水质调整处理级数,经五级处理后的截油率和固悬去除率分别为97.14%和98.23%。与UA自组装超滤膜相比,MC-UA自组装超滤膜表现出更强的疏油性(UA和MC-UA的水下疏油角分别为141.3°和144.9°),更低的膜阻力(UA和MC-UA的膜阻力分别为3.05×1011和2.83×1011m-1)、更强的膜分离性能(MC-UA自组装膜五级处理后的截油率和固悬去除率分别为97.73%和98.75%)和更强的抗污染性能(UA和MC-UA自组装膜运行8个循环后的截油率分别为69.33%和75.80%)。因此,具有含油海水深度净化作用的高通低阻自组装超滤膜具有广阔的应用前景。
刘祎玮[8](2019)在《膜分离耦合催化湿式氧化处理有机污染物研究》文中提出催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)技术具有无选择性、应用范围广、环境友好等特点,是一种处理废水的有效方法。催化剂是影响该技术催化性能的关键因素。与均相催化剂相比,非均相催化剂容易回收再利用且应用pH范围广,受到研究者的广泛关注。但目前的非均相催化剂存在催化活性低等问题,限制了CWPO技术的进一步推广。针对上述问题,论文耦合了CWPO技术与膜分离技术,通过加快反应物的传质过程,提高CWPO技术降解有机污染物性能。主要研究内容如下:(1)采用溶胶凝胶法-浸渍提拉-热处理法制备负载Fe2O3/Al2O3催化剂的陶瓷管式膜。通过调控溶胶凝胶中PVA的浓度和膜制备时的涂覆次数,控制膜孔径到超滤膜范围内。考察制备的催化膜的膜性能(膜孔径分布、膜通量、膜亲水性)和催化剂的物理和化学性质(TG、XPS、XRD)。结果表明:利用3 wt.%PVA浓度的溶胶凝胶在膜上涂覆焙烧10次后,可得到均匀的孔径分布和光滑的陶瓷膜表面;氧化铁催化剂在陶瓷膜表面及膜孔道内分布均匀;膜孔径约为50 nm,膜面接触角为10.02°,具有良好的亲水性。(2)以苯酚为目标污染物,考察Fe2O3/Al2O3催化膜的降解性能,并探究了溶液pH、反应温度、操作压力和H2O2浓度对其催化性能的影响。结果表明,在pH=6,温度为90?C,操作压力为4 bar和20 mM H2O2的反应条件下,反应150 min后,Fe2O3/Al2O3催化膜体系对100 ppm苯酚的降解效率及TOC去除率分别达到100%和70%。Fe2O3/Al2O3催化膜具有良好的稳定性能:五次重复实验后,在相同的实验条件下,苯酚的去除率仍可达到96%;在优化条件下,反应结束后的铁溶出量为0.41 mg/L,低于欧盟规定的废水排放标准限值(铁离子浓度<2.0 mg/L)。通过电子自旋顺磁共振技术(EPR)探究反应过程中产生的活性氧自由基(ROS),结果表明Fe2O3/Al2O3催化H2O2产生的羟基自由基(·OH)起主要降解作用。
张杭燎[9](2019)在《ZIF-8金属有机膜的制备及渗透性能研究》文中研究指明金属有机骨架(MOFs)材料是一类由过渡金属离子和有机配体组成的有机无机杂化材料。MOFs因具有孔道可调、较大的比表面积、孔道丰富等特点,在催化、气体分离和吸附、水处理等领域具有广阔的应用前景。特别是类沸石咪唑结构材料(Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs)作为MOFs的一员,有着类似沸石分子筛的结构。与其它MOFs相比,ZIFs有更好的热稳定性和和化学稳定性。ZIF-8作为ZIFs的代表,由于其孔道结构的可调性,是气体分离膜的理想材料。中空纤维具有比表面积大、工艺简单、成本低、通量高等优点,是分离膜优良的载体。本论文以ZIF-8为成膜材料,以中空纤维陶瓷管和有机中空纤维为载体,分别采用二次晶种法、ZnO诱导法以及嵌入晶种法在不同中空纤维上制备了ZIF-8膜,考察了不同合成条件对膜制备和渗透性能的影响,主要研究内容和结果如下:1、以相转化烧结法制备了α-Al2O3中空纤维陶瓷管,进而采用二次晶种法在陶瓷管上制备了ZIF-8膜。考察了浸渍液浓度、浸渍时间及次数对膜制备及渗透性能的影响。研究结果表明,不同浸渍液浓度和浸渍时间对膜形貌和渗透性能有较大影响。浸渍液浓度2wt.%、提拉时间20s、100℃下合成一次,可得到厚度为11.6μm的ZIF-8膜。H2渗透通量为8.55×10-7mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/N2和H2/CH4的理想分离系数分别为6.52和5.12,表明制备的ZIF-8膜具有一定的气体筛分性能。2、以相转化烧结法制备了掺杂ZnO的α-Al2O3中空纤维陶瓷管,以ZnO诱导法在Al2O3-ZnO复合中空纤维陶瓷管上制备了ZIF-8膜。考察了活化温度、活化浓度及ZnO含量对膜的影响。研究结果表明,随ZnO含量的增加,制备的ZIF-8膜厚度增加,高温活化具有更快的诱导活性,100℃活化比60℃时合成的膜更厚。当ZnO含量为25wt.%时,经1mol/L的Hmim溶液在100℃活化后合成的ZIF-8膜的厚度为10.1μm,H2渗透通量为7.99×10-7mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/N2和H2/CH4分离系数分别为7.51和7.27。通过对膜重复性测试可知,制备的ZIF-8膜具有良好的制备重复性。3、以相转化法制备了掺杂ZIF-8晶种的PESf有机中空纤维,进而采用嵌入晶种法在PESf载体上制备了晶间共生性良好的ZIF-8膜,考察了晶种含量及晶化温度对膜的影响。研究结果表明,膜厚度随着晶种含量的增加和晶化温度的升高而增加。1wt.%晶种含量的PESf载体上可成功制备4-5μm厚度的ZIF-8膜,H2渗透通量为1.13×10-6mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/N2、H2/CH4和H2/CO2分离系数分别为5.48、3.38和7.78,表明ZIF-8膜具有较好的筛分性能。
潘媛媛[10](2019)在《隔膜和正极材料的表面处理对Li-S电池性能的影响》文中研究表明随着电子技术的发展,便携通讯设备和电动交通工具等对新型电池提出了新的要求,比如高比能、高安全性、低成本、环境友好并经久耐用等。由于锂离子电池的能量密度达到了理论极限,所以研究者将目光对准了锂硫电池。锂硫电池是以硫或硫化物为正极、锂为负极的二次电池。然而,由于硫及硫化物的导电性差、活性物质利用率低、穿梭效应等问题,使电池商业化的进程遇到了困难。为了解决这些问题,本实验从正极材料、隔膜的表面涂覆改性方面对锂硫电池进行研究。具体内容主要包括:(1)为了提高材料的导电性和活性物质的利用率,本实验采用硬模板法,以葡萄糖为前驱体碳源,与模板剂纳米CaCO3混合烧结分解为Cao和CO2,最终制备出分层结构的介孔碳作为硫的导电载体。制得三种硫/介孔碳复合正极材料,研究了纳米CaCO3模板和前驱体的比例及其与锂硫电池电化学性能之间的关系。结果表明,按照质量比CaCO3:C6H12O6=1:1.5制备的介孔碳MC2为导电载体的锂硫电池S/MC2性能最优。用它组装的电池的材料首次放电比容量达到了1388mAhg-1;0.5C倍率下100次循环后的放电比容量为883mAhg-1。(2)分别在电池级隔膜的正反两面用AC和MoS2进行涂覆。首先在贴近锂阳极隔膜面上涂覆二硫化钼(MoS2);然后在隔膜反面靠近硫阴极的位置涂覆活性炭(AC),标记为AC-MoS2。实验结果表明:采用AC-MoS2、MoS2涂覆以及无涂覆隔膜组装的电池初始放电比容量分别为1288mAhg-1和1219mAhg-1和957mAhg-1,在0.5 C下经过100次循环的放电比容量分别是1109mAhg-1,998mAhg-1和507mAhg-1,前两者的库仑效率保持在98%以上。(3)采用物理气相沉积磁控溅射技术对传统锂硫电池的正极进行镀膜,减轻中间产物的穿梭,实现良好的循环稳定性。用射频溅射方法将Al2O3和TiO2分别沉积在涂覆了硫/活性炭(S/AC)的正极表面。部分Al2O3和TiO2颗粒能够嵌入正极表面的碳孔中,可以抑制多硫化物的穿梭,从而改善了电池的循环稳定性。正极材料溅射Al2O3和TiO2薄膜后都可提高电池的性能,其中正极溅射Al2O3薄膜后组装的电池,在0.5 C下,第1次和第100次放电比容量分别为1249mAhg-1和965mAhg-1,库仑效率在97%以上。
二、均相沉淀法涂覆ZnO工艺对微孔Al_2O_3分离膜改性作用的研究〔I〕──反应温度与涂覆次数的影响(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、均相沉淀法涂覆ZnO工艺对微孔Al_2O_3分离膜改性作用的研究〔I〕──反应温度与涂覆次数的影响(论文提纲范文)
(1)新型二维Cu-TCPP膜的制备及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 绪论 |
1.1 二维纳米片及其制备工艺 |
1.1.1 自上而下法 |
1.1.2 自下而上法 |
1.2 二维膜的制备方法 |
1.2.1 抽滤法 |
1.2.2 涂覆法 |
1.2.3 层层组装法 |
1.3 二维膜的分离机理 |
1.3.1 层间通道筛分机理 |
1.3.2 面内孔道筛分机理 |
1.3.3 协同筛分机理 |
1.4 二维膜的分离应用及前景 |
1.4.1 气体分离 |
1.4.2 离子筛分 |
1.4.3 海水脱盐 |
1.4.4 二维膜的发展前景 |
1.5 金属卟啉二维材料的研究现状 |
1.5.1 金属卟啉二维材料的结构和性质 |
1.5.2 金属卟啉二维纳米片的制备 |
1.5.3 金属卟啉二维薄膜的制备 |
1.5.4 金属卟啉二维材料的应用 |
1.6 本论文的研究思路 |
2 实验部分 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 表征仪器 |
2.2 样品制备 |
2.3 样品表征 |
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.2 X射线衍射(XRD) |
2.3.3 能量色散X射线光谱(EDX) |
2.3.4 傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR) |
2.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.4 气体分离性能测试 |
2.4.1 单组份气体的渗透性能测试 |
2.4.2 双组份气体的分离性能测试 |
3 ZnO诱导制备c-轴取向的二维Cu-TCPP膜的可行性分析 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 α-Al_2O_3载体表面预处理 |
3.2.2 载体表面修饰CuO过渡层 |
3.2.3 载体表面修饰ZnO过渡层 |
3.2.4 二维Cu-TCPP膜的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 CuO过渡层的表征结果及分析 |
3.3.2 ZnO过渡层的表征结果及分析 |
3.3.3 CuO诱导制备二维Cu-TCPP膜的表征结果及分析 |
3.3.4 ZnO诱导制备c-轴取向二维Cu-TCPP膜的可行性分析 |
3.4 本章小结 |
4 ZnO诱导制备c-轴取向的二维Cu-TCPP膜及其气体分离应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 载体表面修饰ZnO过渡层 |
4.2.2 高度c-轴取向超薄二维Cu-TCPP膜的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 ZnO过渡层的表征结果及分析 |
4.3.2 c-轴取向超薄二维Cu-TCPP膜表征 |
4.3.3 Cu-TCPP膜的气体分离性能测试 |
4.3.4 Cu-TCPP膜气体分离性能的优越性 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)球形氧化铝粉体在陶瓷和导热复合材料上的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 引言 |
1.2 球形Al_2O_3粉体的制备技术 |
1.2.1 均相沉淀法 |
1.2.2 溶胶-乳化-凝胶法 |
1.2.3 滴球法 |
1.2.4 模板法 |
1.2.5 喷射法 |
1.3 球形Al_2O_3粉体的应用现状 |
1.3.1 陶瓷材料 |
1.3.2 催化剂载体 |
1.3.3 化学机械抛光磨料 |
1.3.4 涂层材料 |
1.3.5 复合材料 |
1.4 Al_2O_3粉体用于制备Al_2O_3陶瓷的研究现状 |
1.4.1 添加烧结助剂 |
1.4.2 细化原料粒径 |
1.4.3 改善烧结工艺 |
1.5 Al_2O_3粉体用于制备高导热聚合物基复合材料研究现状 |
1.5.1 Al_2O_3填料表面处理 |
1.5.2 不同粒径Al_2O_3填料级配 |
1.5.3 Al_2O_3填料与其他材料混合 |
1.6 论文立题背景与研究内容 |
1.6.1 热等离子体简介 |
1.6.2 热等离子体制备球形粉体 |
1.6.3 研究内容 |
第2章 热等离子体制备球形氧化铝粉体特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 热等离子体制备球形Al_2O_3粉体 |
2.3 球形Al_2O_3粉体表征 |
2.3.1 形貌与粒径分析 |
2.3.2 晶型与结构分析 |
2.3.3 表面特性与元素组成分析 |
2.3.4 Al_2O_3浆料 |
2.4 本章小结 |
第3章 球形氧化铝粉体制备氧化铝陶瓷 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料(试剂)与仪器设备 |
3.2.2 Al_2O_3陶瓷的制备 |
3.2.3 样品的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 球形Al_2O_3粉体直接烧结 |
3.3.2 湿磨球形Al_2O_3粉体烧结 |
3.3.3 烧结传质与烧结动力学 |
3.3.4 Al_2O_3粉体结构分析 |
3.3.5 弹性模量和硬度 |
3.3.6 超细球形Al_2O_3粉体制备陶瓷探索 |
3.4 本章小结 |
第4章 制备枝状氧化铝提高酚醛树脂热导率 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料(试剂)与仪器设备 |
4.2.2 b-Al_2O_3和Al_2O_3/PR复合材料的制备 |
4.2.3 样品的表征 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 本研究中应用的球形Al_2O_3和制备的b-Al_2O_3表征与分析 |
4.3.2 球形Al_2O_3/PR和b-Al_2O_3/PR复合材料热传输性能表征 |
4.3.3 热传输机理分析与热导率模型 |
4.3.4 b-Al_2O_3/PR复合材料热膨胀性能 |
4.4 本章小结 |
第5章 设计网络氧化铝球提高酚醛树脂热导率 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料(试剂)与仪器设备 |
5.2.2 N-Al_2O_3与N-Al_2O_3/PR复合材料的制备 |
5.2.3 样品的表征 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 组装Al_2O_3球(A-Al_2O_3)形貌表征 |
5.3.2 不同烧结温度对N-Al_2O_3球结构的影响 |
5.3.3 网络氧化铝球(N-Al_2O_3)结构表征 |
5.3.4 N-Al_2O_3/PR复合材料结构表征 |
5.3.5 N-Al_2O_3/PR复合材料热传输性能 |
5.3.6 N-Al_2O_3/PR复合材料力学性能与热稳定性能 |
5.3.7 N-Al_2O_3/PR复合材料介电性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)聚偏氟乙烯膜亲水化改性及其在油水分离中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 膜分离概述 |
1.2 PVDF膜的制备及应用 |
1.2.1 PVDF膜简介 |
1.2.2 PVDF膜的制备方法 |
1.2.3 PVDF膜的应用 |
1.2.4 PVDF膜存在的主要问题—膜污染 |
1.3 PVDF膜表面改性方法 |
1.3.1 共混改性 |
1.3.2 膜表面接枝改性 |
1.3.3 表面涂覆改性 |
1.4 仿生技术在膜分离改性中的应用 |
1.4.1 单宁酸的性质 |
1.4.2 单宁酸仿生改性在膜表面改性中的应用 |
1.5 本论文的研究背景和目的 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 实验原料及实验方法 |
2.1 实验原料及仪器 |
2.1.1 实验主要原料试剂 |
2.1.2 实验主要设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 PVDF膜的制备及性能研究 |
2.2.2 TA/PEI仿生共沉积改性PVDF膜的性能研究 |
2.2.3 无机粒子/TA-PEI/PVDF分离膜的制备及性能研究 |
2.3 分析测试表征 |
2.3.1 铸膜液粘度的测试 |
2.3.2 孔隙率测试 |
2.3.3 红外光谱测试 |
2.3.4 X射线光电子能谱仪(XPS) |
2.3.5 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.6 接触角测试 |
2.3.7 膜的渗透性能及抗污染性能测试 |
2.3.8 膜的分离性能测试 |
第三章 PVDF微滤膜的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 铸膜液中PVDF含量对膜结构及性能的影响 |
3.2.1.1 PVDF含量对粘度及孔隙率的影响 |
3.2.1.2 PVDF含量对膜结构的影响 |
3.2.1.3 PVDF含量对膜渗透性能的影响 |
3.2.2 PVP含量对膜结构及性能的影响 |
3.2.2.1 PVP含量对黏度及孔隙率的影响 |
3.2.2.2 PVP含量对PVDF膜结构的影响 |
3.2.2.3 PVP含量对PVDF膜的化学组成分析 |
3.2.2.4 PVP含量对PVDF膜亲水性能的影响 |
3.2.2.5 PVP含量对PVDF膜渗透性能的影响 |
3.2.2.6 PVP含量对PVDF膜抗污染性能的影响 |
3.2.3 PVP分子量对PVDF膜结构及性能的影响 |
3.2.3.2 PVP分子量对PVDF膜结构的影响 |
3.2.3.2 不同PVP分子量的PVDF膜的化学组成分析 |
3.2.3.4 PVP分子量对PVDF膜亲水性能的影响 |
3.2.3.5 PVP分子量对PVDF膜渗透性能的影响 |
3.2.4 不同凝固浴温度对PVDF膜结构及性能的影响 |
3.2.4.1 凝固浴温度对膜结构的影响 |
3.2.4.2 凝固浴温度对PVDF膜渗透性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 TA/PEI仿生共沉积改性PVDF膜的性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 TA含量对TA/PEI共沉积改性PVDF膜结构及性能的影响 |
4.2.1.1 改性PVDF膜的表面化学组成分析 |
4.2.1.2 改性PVDF膜的表面形貌 |
4.2.1.3 改性PVDF膜的亲水性能 |
4.2.1.4 改性PVDF膜的渗透性能 |
4.2.1.5 改性PVDF膜的抗污染性能 |
4.2.2 TA/PEI共沉积时间对PVDF膜结构与性能的影响 |
4.2.2.1 改性PVDF膜的表面化学组成分析 |
4.2.2.3 改性PVDF膜的亲水性能 |
4.2.2.4 改性PVDF膜的渗透性能 |
4.2.3 PEI分子量对TA/PEI共沉积改性PVDF膜性能的影响 |
4.2.3.1 改性PVDF膜的表面化学组成分析 |
4.2.3.2 改性PVDF膜的表面形貌 |
4.2.3.3 改性PVDF膜的亲水性能 |
4.2.3.4 改性PVDF膜的渗透性能 |
4.3 本章小结 |
第五章 无机粒子/TA-PEI/PVDF分离膜的性能及其在油水分离中的初步应用 |
5.1 引言 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 ZrO_2/TA-PEI/PVDF改性膜的性能及应用研究 |
5.2.1.1 改性膜的表面化学组成分析 |
5.2.1.2 改性膜的表面形貌 |
5.2.1.3 改性膜的亲水性能 |
5.2.1.4 改性膜的渗透性能 |
5.2.1.5 改性膜对染料的分离性能测试 |
5.2.1.6 改性膜对乳化油的分离性能 |
5.2.2 TiO_2/TA-PEI/PVDF改性膜的性能及应用研究 |
5.2.2.1 改性膜的表面化学组成分析 |
5.2.2.2 改性膜的表面形貌 |
5.2.2.3 改性膜的亲水性能 |
5.2.2.4 改性膜的渗透性能 |
5.2.2.5 改性膜的抗污染性能 |
5.2.2.6 改性膜对染料的分离性能测试 |
5.2.2.7 改性膜对乳化油的分离性能 |
5.3 本章小结 |
第六章 主要结论 |
论文创新点 |
工作展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(4)铁镍电池正极材料的掺杂改性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铁镍电池组成、结构与工作原理 |
1.2.1 铁镍电池组成与结构 |
1.2.2 铁镍电池工作原理 |
1.3 Ni(OH)_2正极材料简介 |
1.3.1 Ni(OH)_2正极材料的结构 |
1.3.2 Ni(OH)_2正极材料的制备 |
1.3.3 Ni(OH)_2正极材料的研究进展 |
1.4 Ni(OH)_2正极添加剂的研究 |
1.4.1 Co添加剂的研究 |
1.4.2 Al添加剂的研究 |
1.4.3 Zn添加剂的研究 |
1.4.4 Ni(OH)_2正极材料稀土掺杂及耐高温研究 |
1.5 本论文的选题意义及主要研究内容 |
(1) Ni(OH)_2的制备 |
(2) 单种类电极添加剂的确定 |
(3) 稀土添加剂及高温性能的研究 |
(4) 多种类电极混合添加剂的确定 |
第2章 Ni(OH)_2正极掺杂的电化学性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器及设备 |
2.3 镍基材料的制备 |
2.3.1 共沉淀法制备Ni(O)_2 |
2.3.2 Ni(OH)_2结构表征 |
2.3.3 固相反应法制备掺杂不同添加剂的Ni(OH)_2 |
2.4 电解液配制 |
2.5 电池组装与测试 |
2.5.1 电极的制备 |
2.5.2 电池的组装 |
2.5.3 电化学性能测试 |
2.6 结果与讨论 |
2.6.1 Ni(OH)_2正极材料的表征 |
2.6.2 单一添加剂对电池放电性能的影响 |
2.6.3 混合添加剂对电池放电性能的影响 |
2.6.4 最优各组对电池放电性能的影响 |
2.7 本章小结 |
第3章 Ni(OH)_2掺杂稀土及铁镍电池耐高温性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 实验仪器及设备 |
3.2.3 材料制备 |
3.2.4 电池性能测试 |
3.3 实验部分 |
3.3.1 无掺杂Ni(OH)_2正极及耐高温性能 |
3.3.2 无掺杂高温Ni(OH)_2SEM表征 |
3.3.3 La_2O_3掺杂氢氧化镍正极高温性能 |
3.3.4 Y_2O_3掺杂氢氧化镍正极高温性能 |
3.3.5 CeO_2掺杂氢氧化镍正极高温性能 |
3.3.6 Gd_2O_3掺杂氢氧化镍正极高温性能 |
3.3.7 Sm_2O_3掺杂氢氧化镍正极高温性能 |
3.3.8 Pr_6O_(11)掺杂氢氧化镍正极高温性能 |
3.3.9 TiO_2掺杂氢氧化镍正极高温性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 Ni(OH)2复合掺杂及铁镍电池耐高温性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 实验仪器及设备 |
4.2.3 材料制备 |
4.2.4 实验测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 1.5%Al+1.5%Co-Ni(OH)_2正极材料高温性能 |
4.3.2 1 %La+1.5%Al+1.5%Co-Ni(OH)_2正极材料高温性能 |
4.3.3 3%Y+1.5%Al+1.5%Co-Ni(OH)_2正极材料高温性能 |
4.3.4 5%Y+1.5%Al+1.5%Co-Ni(OH)_2正极材料高温性能 |
4.3.5 3%Ce+1.5%Al+1.5%Co-Ni(OH)_2正极材料高温性能 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(5)膜蒸馏用静电纺纳米纤维膜的制备及应用进展(论文提纲范文)
1 引言 |
2 膜材料 |
3 膜制备 |
3.1 纺丝液性质 |
3.2 纺丝工艺参数 |
4 膜结构 |
4.1 膜厚度 |
4.2 膜孔径和孔径分布 |
4.3 纤维形貌 |
5 膜改性 |
5.1 疏水化改性 |
5.1.1 共混法 |
5.1.2 膜表面接枝 |
5.1.3 涂层复合 |
5.1.4 膜表面结构构建 |
5.2 机械增强 |
5.2.1 共混增强 |
5.2.2 复合基体材料 |
5.3 静电纺纳米纤维Janus膜 |
5.3.1 双层静电纺纳米纤维复合Janus膜 |
5.3.2 静电纺纳米纤维膜/传统分离膜复合Janus膜 |
5.3.3 静电纺纳米纤维膜/多孔基体复合Janus膜 |
6 膜污染 |
7 应用 |
7.1 海水淡化 |
7.2 重金属回收 |
7.3 RO浓水处理 |
7.4 印染废水处理 |
7.5 含油/表面活性剂废水处理 |
8 结语与展望 |
(6)超选择润湿性膜界面的构筑及含油高盐废水处理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究背景 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究背景 |
1.2 含油高盐废水概述 |
1.2.1 含油高盐废水的来源 |
1.2.2 含油高盐废水的特点 |
1.2.3 含油高盐废水的危害 |
1.3 含油高盐废水常见处理方法 |
1.3.1 常见除油技术 |
1.3.2 常见脱盐技术 |
1.4 基于超选择润湿性膜界面分离的除油、脱盐技术 |
1.4.1 表面润湿理论 |
1.4.2 超润湿性膜界面的构筑 |
1.4.3 基于超选择润湿性膜界面分离的除油、脱盐技术 |
1.5 课题研究目的、意义及主要研究内容 |
1.5.1 课题研究目的及意义 |
1.5.2 主要研究内容及技术路线 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 仪器和设备 |
2.2 膜材料表征方法 |
2.2.1 微观形貌分析 |
2.2.2 表面特性分析 |
2.2.3 晶体结构分析 |
2.2.4 比表面积分析 |
2.2.5 孔径分析 |
2.2.6 粗糙度分析 |
2.2.7 热稳定性分析 |
2.2.8 力学性能分析 |
2.2.9 防水透气性能分析 |
2.2.10 表面润湿性分析 |
2.3 膜材料制备方法 |
2.3.1 超选择润湿性除油纤维膜的制备方法 |
2.3.2 超选择润湿性脱盐纤维膜的制备方法 |
2.4 模拟含油高盐废水的配制及检测 |
2.4.1 含油高盐废水的配制 |
2.4.2 水质分析方法 |
第3章 超选择润湿性膜界面对油/高盐废水分离特性 |
3.1 引言 |
3.2 高强度有机/无机复合纤维膜的制备及物理特性 |
3.2.1 纺丝液的优化 |
3.2.2 高强纤维成型机理 |
3.2.3 热稳定性能分析 |
3.2.4 力学性能分析 |
3.3 超选择润湿性膜界面的构筑及物性表征 |
3.3.1 超选择润湿性膜界面的构筑 |
3.3.2 晶体结构分析 |
3.3.3 比表面积分析 |
3.3.4 表面化学组成分析 |
3.4 油和水在超选择润湿性纤维膜表面的润湿行为及机制 |
3.4.1 超疏水纤维膜 |
3.4.2 超亲水纤维膜 |
3.5 超选择润湿性膜界面对油/高盐废水分离效能 |
3.5.1 高密度油/盐水混合物分离效能 |
3.5.2 高密度油/盐水乳化物分离效能 |
3.5.3 低密度油/盐水混合物分离效能 |
3.5.4 低密度油/盐水乳化物分离效能 |
3.6 本章小结 |
第4章 具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜的设计及脱盐研究 |
4.1 引言 |
4.2 具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜的制备 |
4.2.1 超疏水膜的制备 |
4.2.2 超亲水耐油污保护层的制备 |
4.3 具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜的物性表征 |
4.3.1 表面和断面结构分析 |
4.3.2 孔结构分析 |
4.3.3 力学性能分析 |
4.4 油和水在具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜表面的润湿行为及机制 |
4.4.1 超疏水膜表面润湿性分析 |
4.4.2 超亲水耐油污保护层表面润湿性分析 |
4.4.3 油和水在复合纤维蒸馏膜表面动态润湿性分析 |
4.4.4 不同水质对复合纤维蒸馏膜表面润湿性分析 |
4.5 具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜的脱盐特性 |
4.5.1 温度差对膜水通量影响 |
4.5.2 盐浓度对膜水通量影响 |
4.5.3 稳定性分析 |
4.5.4 耐污染分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的制备及膜污染与膜润湿同步控制 |
5.1 引言 |
5.2 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的耦合制备 |
5.2.1 多憎纤维蒸馏膜的制备 |
5.2.2 超亲水耐油污纤维保护层的制备 |
5.2.3 超亲水/多憎纤维蒸馏膜的制备 |
5.3 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的物性表征 |
5.3.1 孔结构分析 |
5.3.2 力学性能分析 |
5.3.3 透气性和耐水压分析 |
5.4 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的表面润湿性分析 |
5.4.1 NH_3·H_2O浓度对膜表面润湿性影响 |
5.4.2 疏水剂浓度对膜表面润湿性影响 |
5.4.3 多憎纤维膜表面润湿性分析 |
5.4.4 纺丝液浓度对超亲水耐油污保护层表面润湿性影响 |
5.4.5 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜对不同水质润湿性分析 |
5.5 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的耐污染和耐润湿特性分析 |
5.5.1 多憎纤维蒸馏膜耐润湿特性分析 |
5.5.2 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的耐污染及耐润湿特性分析 |
5.6 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 |
个人简介 |
(7)金属有机框架UiO-66涂覆γ-Al2O3自组装超滤膜用于水体净化的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 含油海水的来源 |
1.1.2 聚丙烯酰胺含油海水的特点 |
1.1.3 聚丙烯酰胺含油海水的危害 |
1.2 膜分离技术及发展动态 |
1.2.1 超滤技术 |
1.2.2 动态膜技术 |
1.2.3 自组装膜技术 |
1.3 金属有机框架材料及其在水处理领域的研究进展 |
1.3.1 金属有机框架材料简介 |
1.3.2 金属有机框架材料在水处理领域的研究进展 |
1.4 功能材料及其对污染物的去除机理 |
1.4.1 γ-Al_2O_3/UiO-66(Zr)功能材料及其污染物去除机理 |
1.4.2 γ-Al_2O_3/UiO-66(Zr/Y)功能材料的作用机理 |
1.5 自组装超滤膜膜层均匀性的改善 |
1.6 本论文的研究意义、研究内容和创新点 |
1.6.1 本论文选题目的和意义 |
1.6.2 本论文的研究内容 |
1.6.3 本论文的创新点 |
第2章 UA和 MC-UA功能材料的制备与表征 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 试剂及原料 |
2.1.2 仪器及设备 |
2.1.3 UA功能材料的制备 |
2.1.4 MC-UA功能材料的制备 |
2.1.5 样品的表征及性能测试 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 ZrCl_4用量对UA功能材料处理含油海水的影响 |
2.2.2 YCl_3用量对MC-UA功能材料处理含油海水的影响 |
2.3 样品粒子的表征 |
2.3.1 SEM表征 |
2.3.2 EDS表征 |
2.3.3 FTIR表征 |
2.3.4 XRD表征 |
2.3.5 接触角分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 自组装超滤膜成膜均匀性的研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 试剂、仪器和设备 |
3.1.2 原始含油海水水质参数 |
3.1.3 自组装膜自组装超滤膜的形成 |
3.1.4 膜评价池的结构 |
3.1.5 测量及计算方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 单一孔径液体再分布器对膜层均匀性的影响 |
3.2.2 不锈钢丝网目数对膜层均匀性的影响 |
3.2.3 变孔径液体再分布器对膜层均匀性的影响 |
3.2.4 成膜压力对成膜均匀性及含油海水处理情况的影响 |
3.3 UA自组装超滤膜的SEM表征 |
3.4 本章小结 |
第4章 UA自组装超滤膜用于含油海水净化的研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 试剂、仪器和设备 |
4.1.2 原始含油海水水质参数 |
4.1.3 UA自组装超滤膜处理含油海水的研究 |
4.1.4 UA自组装超滤膜的再生与回用 |
4.1.5 UA自组装超滤膜的长期运行实验 |
4.1.6 UA自组装超滤膜处理含油海水的水质测定 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 功能粒子用量对出水水质的影响 |
4.2.2 UA自组装超滤膜运行时间对出水水质的影响 |
4.2.3 UA自组装超滤膜处理级数对出水水质的影响 |
4.2.4 UA自组装超滤膜的回用与再生性探究 |
4.2.5 UA自组装超滤膜的长期运行实验 |
4.3 本章小结 |
第5章 MC-UA自组装超滤膜用于含油海水净化的研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 试剂、仪器和设备 |
5.1.2 原始含油海水水质参数 |
5.1.3 MC-UA自组装超滤膜处理含油海水的研究 |
5.1.4 MC-UA自组装超滤膜的再生与回用 |
5.1.5 MC-UA自组装超滤膜的长期运行实验 |
5.1.6 MC-UA自组装超滤膜处理含油海水的水质测定方法 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 不同种类自组装超滤膜用于含油海水的处理 |
5.2.2 MC-UA自组装超滤膜运行时间对出水水质的影响 |
5.2.3 MC-UA自组装超滤膜处理级数对出水水质的影响 |
5.2.4 MC-UA自组装超滤膜的回用与再生性研究 |
5.2.5 MC-UA自组装超滤膜的长期运行实验 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(8)膜分离耦合催化湿式氧化处理有机污染物研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 催化湿式氧化法概述 |
1.1.1 催化湿式氧化法催化剂 |
1.1.2 催化湿式氧化的反应机理 |
1.1.3 催化湿式过氧化氢氧化法及影响因素 |
1.2 膜分离技术简介 |
1.2.1 膜分离技术分类及特点 |
1.2.2 膜分离技术在水处理领域的应用 |
1.2.3 传统膜分离技术在水处理应用中存在的问题 |
1.3 膜分离耦合CWPO技术 |
1.3.1 膜分离与CWPO耦合工艺研究进展 |
1.4 选题依据、研究目的和内容 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 技术路线 |
1.4.3 研究目的与内容 |
2 催化湿式氧化膜的制备、表征及膜性能测试 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料和仪器 |
2.2.1 实验材料和试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 制备与表征方法 |
2.3.1 Fe(OH)_3-Al(OH)_3-PVA溶胶凝胶的制备 |
2.3.2 催化湿式氧化膜的制备 |
2.3.3 催化湿式氧化膜的表征 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 SEM分析 |
2.4.2 膜孔径分布分析 |
2.4.3 膜纯水通量分析 |
2.4.4 TG热重分析 |
2.4.5 膜接触角分析 |
2.4.6 XPS分析 |
2.4.7 XRD分析 |
3 催化湿式氧化膜催化降解性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料和仪器 |
3.2.1 实验材料和试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 催化降解性能测试 |
3.3.2 污染物的分析方法 |
3.3.3 金属离子的测定 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 反应初始pH对催化反应的影响 |
3.4.2 不同温度对反应的影响 |
3.4.3 不同压力对反应的影响 |
3.4.4 不同H_2O_2 投加量对反应的影响 |
3.4.5 催化湿式氧化膜对苯酚的矿化研究 |
3.4.6 催化湿式氧化膜的稳定性评价 |
3.5 反应机理研究 |
3.5.1 反应体系自由基的捕获 |
3.5.2 Fe_2O_3/Al_2O_3 催化膜催化降解机理分析 |
4 结论与建议 |
4.1 结论 |
4.2 建议 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)ZIF-8金属有机膜的制备及渗透性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 MOFs概述 |
1.2 MOFs分类 |
1.3 MOFs分离膜的制备 |
1.3.1 原位合成法 |
1.3.2 二次生长法 |
1.3.3 其它方法 |
1.4 MOFs膜的应用 |
1.5 ZIF-8分离膜 |
1.6 中空纤维膜概述 |
1.7 论文研究思路和研究内容 |
第二章 α-Al_2O_3中空纤维陶瓷管上ZIF-8膜的制备及性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂和仪器 |
2.2.2 α-Al_2O_3中空纤维陶瓷管的制备 |
2.2.3 ZIF-8晶种的制备 |
2.2.4 ZIF-8膜的制备 |
2.2.5 表征及性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 ZIF-8晶种 |
2.3.2 氧化铝中空纤维陶瓷管 |
2.3.3 ZIF-8/Al_2O_3复合膜 |
2.3.4 ZIF-8膜渗透性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 Al_2O_3-ZnO中空纤维陶瓷管上ZIF-8膜的制备及性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂和仪器 |
3.2.2 Al_2O_3-ZnO复合中空纤维陶瓷管的制备 |
3.2.3 ZIF-8膜的制备 |
3.2.4 表征及性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Al_2O_3-ZnO复合中空纤维膜 |
3.3.2 活化温度和浓度对ZIF-8膜的影响 |
3.3.3 合成次数对ZIF-8膜的影响 |
3.3.4 ZnO含量对ZIF-8膜的影响 |
3.3.5 ZIF-8膜的渗透性能及重复性 |
3.4 本章小结 |
第四章 PESf中空纤维膜上ZIF-8膜的制备及性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂和仪器 |
4.2.2 PESf中空纤维膜的制备 |
4.2.3 ZIF-8/PESf复合膜的制备 |
4.2.4 表征及性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PESf中空纤维膜 |
4.3.2 ZIF-8/PESf复合膜 |
4.3.3 渗透性能及重复性 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 存在问题与展望 |
参考文献 |
在读期间公开发表的论文 |
致谢 |
(10)隔膜和正极材料的表面处理对Li-S电池性能的影响(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 锂离子电池的工作原理 |
1.3 锂硫电池概述 |
1.3.1 锂硫电池的发展 |
1.3.2 锂硫电池的构成和原理 |
1.3.3 锂硫电池存在的问题 |
1.4 正极材料的研究进展 |
1.4.1 硫/多孔碳 |
1.4.2 硫/石墨烯 |
1.4.3 硫/碳纳米管 |
1.4.4 硫/碳纤维 |
1.4.5 硫/金属氧化物的二元复合材料 |
1.4.6 硫/导电聚合物的二元复合材料 |
1.4.7 硫/金属硫化物复合材料 |
1.4.8 硫/金属氮化物、碳化物及磷化物 |
1.4.9 聚合物/硫/碳复合材料 |
1.4.10 石墨烯/硫/碳复合材料 |
1.4.11 金属氧化物/硫/碳复合 |
1.4.12 硫基四元复合材料 |
1.5 隔膜的研究现状 |
1.5.1 碳修饰隔膜 |
1.5.2 聚合物改性隔膜 |
1.5.3 无机氧化物改性隔膜 |
1.5.4 其他新颖的隔膜改性 |
1.6 电解液的发展现状 |
1.6.1 液体电解质 |
1.6.2 新型溶剂电解质 |
1.6.3 固态电解质 |
1.6.4 混合电解质 |
1.7 负极的研究现状 |
1.7.1 界面(SEI)薄膜技术 |
1.7.2 人工SEI技术 |
1.7.3 夹心保护技术 |
1.8 本课题的主要内容和创新点 |
第二章 实验方法 |
2.1 实验原料和试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 材料的分析、形貌及表征 |
2.3.1 X射线衍射分析粉末 |
2.3.2 场发射扫描电镜和能谱分析 |
2.3.3 高分辨透射电子显微镜和能谱分析 |
2.3.4 比表面及孔隙度分析 |
2.4 CR-2032型纽扣电池的制备 |
2.4.1 正极片的制备 |
2.4.2 CR2032型纽扣电池的组装 |
2.5 电池的电化学性能测试 |
2.5.1 恒流放电性能测试 |
2.5.2 交流阻抗测试 |
2.5.3 循环伏安测试 |
2.6 本章小结 |
第三章 硬模板法制备介孔碳对锂硫电池性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 介孔碳的制备 |
3.2.2 硫/介孔碳复合正极材料的制备 |
3.2.3 电池组装 |
3.2.4 材料的表征与电池性能测试 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 介孔碳与正极材料的性能表征 |
3.3.2 介孔碳作为锂硫电池正极材料的电化学性能 |
3.4 小结 |
第四章 MoS_2与AC涂覆隔膜对锂硫电池的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验内容 |
4.2.1 隔膜的制备 |
4.2.2 三种隔膜制备的锂硫电池 |
4.2.3 MoS_2和AC-MoS_2的吸附试验 |
4.2.4 材料表征和组装电池性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 隔膜的表征 |
4.3.2 三种隔膜制备的锂硫电池的电化学性能 |
4.4 材料的演变和反应机理 |
4.5 小结 |
第五章 磁控溅射法改性正极材料及锂硫电池性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验内容 |
5.2.1 S/AC正极材料的磁控溅射法镀金属材料改性 |
5.2.2 S/AC/Al_2O_3、S/AC/TiO_2电池的组装 |
5.2.3 材料表征和电池性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 磁控溅射法改性正极材料的XRD测试 |
5.3.2 S/AC/Al_2O_3及S/AC/TiO_2正极材料的锂硫电池电化学性能 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、均相沉淀法涂覆ZnO工艺对微孔Al_2O_3分离膜改性作用的研究〔I〕──反应温度与涂覆次数的影响(论文参考文献)
- [1]新型二维Cu-TCPP膜的制备及其应用[D]. 宋一帆. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]球形氧化铝粉体在陶瓷和导热复合材料上的应用研究[D]. 欧阳玉阁. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2020(01)
- [3]聚偏氟乙烯膜亲水化改性及其在油水分离中的应用研究[D]. 程继锋. 贵州大学, 2020(04)
- [4]铁镍电池正极材料的掺杂改性的研究[D]. 刘达. 沈阳理工大学, 2020(01)
- [5]膜蒸馏用静电纺纳米纤维膜的制备及应用进展[J]. 李红宾,石文英,杜启云,訾兴晨. 高校化学工程学报, 2019(04)
- [6]超选择润湿性膜界面的构筑及含油高盐废水处理研究[D]. 朱志高. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [7]金属有机框架UiO-66涂覆γ-Al2O3自组装超滤膜用于水体净化的研究[D]. 李存龙. 天津大学, 2019(06)
- [8]膜分离耦合催化湿式氧化处理有机污染物研究[D]. 刘祎玮. 大连理工大学, 2019(02)
- [9]ZIF-8金属有机膜的制备及渗透性能研究[D]. 张杭燎. 山东理工大学, 2019(03)
- [10]隔膜和正极材料的表面处理对Li-S电池性能的影响[D]. 潘媛媛. 合肥工业大学, 2019(02)