【摘 要】
：
静电纺丝被认为是一种制备聚合物纳米纤维膜的高效技术,是目前大规模生产连续纳米纤维膜最有前途的技术。吸附属于一种传质过程,指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。吸附技术因其操作简单、经济可行、技术可行和社会可接受度高等原因,在湿法冶金和废水处理过程中被认为是最有效、最有前途和应用最广泛的基本方法。铼是现代航空发动机产业的重要战略资源,对我国经济和社会发展具有重要意
论文部分内容阅读
静电纺丝被认为是一种制备聚合物纳米纤维膜的高效技术,是目前大规模生产连续纳米纤维膜最有前途的技术。吸附属于一种传质过程,指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。吸附技术因其操作简单、经济可行、技术可行和社会可接受度高等原因,在湿法冶金和废水处理过程中被认为是最有效、最有前途和应用最广泛的基本方法。铼是现代航空发动机产业的重要战略资源,对我国经济和社会发展具有重要意义。但我国的铼资源并不丰富,且随着科学技术的不断进步,铼资源会面临越来越紧缺的局面。为了提高对铼的高效率回收,本文以聚离子液体作为吸附官能团,通过静电纺丝,制备易回收的固体膜吸附材料,并通过探究溶液酸度、吸附时间和吸附温度对吸附剂吸附性能的影响,结合一系列表征证明了吸附剂在水溶液中对稀散金属Re（Ⅶ）的吸附分离能力及吸附原理。具体探究结果如下:1.通过静电纺丝技术成功制备了纳米纤维P（Ph-3MVIm-Br）@PVP/TPU,其中聚离子液体P（Ph-3MVIm-Br）提供了大量的吸附位点,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）亲水性好,可以保证膜的水通量,聚氨酯（TPU）可以提高膜的结构稳定性。P（Ph-3MVIm-Br）@PVP/TPU对Re（Ⅶ）的饱和吸附量为127.53 mg g-1（g为膜质量）,吸附符合Langmuir吸附等温线模型,与相同质量的聚离子液体粉末吸附剂相比,膜的吸附量是P（Ph-3MVIm-Br）粉末吸附剂的1.25倍。膜材料的水通量高达433 L m-2 h-1,1 h内吸附率达到90%以上。经过9个循环洗脱后,吸附率仍能保持在90%以上。60 mg纳米纤维膜可承重不低于400 g的砝码,表现出良好的机械性能。吸附剂的吸附机理为P（Ph-3MVIm-Br）@PVP/TPU通过聚离子液体结构上的Br-与溶液中的Re O4-进行离子交换从水溶液中回收Re O4-。在与阴离子（SO4-、NO3-、Cl-）和金属离子（Zn（II）、Mn（II）、Cu（II）、Fe（III））的共存条件下,膜材料也依旧对铼保持显著的吸附选择性。同时即使在5 mol L-1强酸溶液中浸泡一周后,膜材料仍然可以保持良好的耐酸稳定性。因此,P（Ph-3MVIm-Br）@PVP/TPU纳米纤维膜在酸性条件下具有回收铼的应用价值。2.为了制备环境污染小、合成过程简单、产率更高的吸附剂,我们用1,4-对二氯苄为原料,制备了纳米纤维膜P（Ph-2MVIm-Cl）@TPU。该膜材料的饱和吸附量可达到174.25 mg g-1（g为膜质量）,吸附符合Langmuir吸附等温线模型。与相同质量的聚离子液体粉末吸附剂相比,膜的吸附量是P（Ph-2MVIm-Cl）粉末吸附剂的1.23倍。为简化实验步骤,制备纺丝溶液时只采用了TPU,制备的膜材料机械性能更强,同时其水通量仍高达402.74 L m-2 h-1,吸附速率快,1 h内吸附率达到90%以上。扫描电镜能谱（SEM-EDS）、X射线光电子能谱（XPS）和离子色谱（IC）揭示了P（Ph-2MVIm-Cl）@TPU对Re O4-的吸附机理主要是Cl-和Re O4-的离子交换。经过10次循环,对Re O4-的吸附率仍可达到80%左右,对Re O4-的洗脱率达86%以上,P（Ph-2MVIm-Cl）@TPU表现出显著的可重复使用性。本文首次使用静电纺丝膜从水溶液中提取Re O4-,该方法传输效率快,操作方便。为吸附分离铼提出了新思路和新方法,对实现绿色可持续发展具有重要意义。
其他文献
为了实现我国“碳达峰、碳中和”的目标,在“十四五”及未来的很长一段时间内,低碳发展将是国家环境治理的一个重要主题,而这将对能源的高效利用、清洁转化提出了更高的要求。流态化作为一种能够解决能源高效利用及清洁转化的技术,长期以来都是研究的热点。喷动床的物料适用性强、气固相互作用剧烈、流化性能稳定,在化工、能源、环保、食品及冶金等领域广泛应用,但其调控机制仍有待研究。因此本文基于神经网络方法建立适用喷动
随着“碳中和,碳达峰”的“双碳”目标提出,核能发电以其高能源密度和对空气无污染的优点,成为可以替代化石能源的清洁能源,其高效安全的利用对于“双碳”目标的实现具有十分重要的推动作用。在反应堆实际运行时,面临的诸多问题中安全问题尤为重要,其中燃耗测量不仅影响反应堆是否安全运行,也影响着乏燃料的后处理,堆芯功率分布可以反映出堆芯运行的状态,是反应堆安全平稳运行的关键。然而,目前对于燃耗测量及堆芯功率分布
核主泵在核电厂一回路中为冷却剂提供动力,核主泵密封装置是核主泵中防止放射性冷却水泄漏的关键部件,密封装置持久稳定的工作为核主泵及核电站安全运行提供有效保障。本文通过对核电站冷却剂主泵的波度端面密封装置进行数值模拟计算,结合空化模型、热流耦合方法及动网格技术,对核主泵波度密封的密封性能及动态特性进行仿真研究。首先,建立了波度密封热流体动力润滑模型。考虑流体域中的空化效应及流体与固体之间的热交换,使用
四川泸州白酒产业园区是四川省优秀开发区，是全国唯一以白酒制造为主导的专业化、集群化、全产业链园区，创建国家级经开区具有重要意义。本文主要从国家级经开区的设立现状、政策支持现状、考核标准及办法、酒业园区现状和酒业园区争创工作分析等方面进行综合阐述，以期对争创工作提供参考意见。
铜是应用最为广泛的工业原料之一,也是排放最多的重金属污染物之一。近年来,铜离子引起的神经退行性疾病的研究引起广泛关注。开发检测方法,实现环境水体中铜离子的含量检测具有重要的价值。对硝基苯酚是农药的主要成分,也是染料和制药行业的重要原料之一。对硝基苯酚在环境中难以降解,且可以在食物链中积累。进入人体内,对硝基苯酚会导致高铁血红蛋白症,造成人的肝肾损伤。检测环境样品中的对硝基苯酚,对于保护环境生态和人
液态铅铋共晶合金（Lead-Bismuth Eutectic,LBE）作为第四代的先进反应堆的冷却剂,以其良好的导热性和自然循环能力等诸多优势已受到了广泛的青睐,但为防止LBE腐蚀管道而采用氧控方法引入的氧气会在反应堆中产生杂质氧化物,不仅会堵塞狭窄管路,还会对管道壁面产生冲蚀作用,严重威胁了反应堆的安全运行。然而在目前的研究中,并未深入探究不同条件下对LBE中各粒径范围的颗粒质量分布的影响。为此
生物阴极微生物燃料电池（BC-MFC）是微生物燃料电池（MFC）约生物阴极（BC）的结合,是一种阴阳极均接种微生物的环保的新型MFC,可将有机物含有的化学能转化为电能,同时达成对氨氮等水中污染物的处理。本文通过实验和模拟的手段研究量子点碳修饰生物阴极的效果和最佳方式,并将其运用于BC-MFC中研究其对BC-MFC系统脱氮产电能力的提升,主要研究内容如下:1.构建BC-MFC实验柱多物理场仿真模型,
如今,大气中二氧化碳（CO2）水平的上升已经成为威胁环境和人类健康的一个重要因素,因为CO2通常被视为全球变暖的关键来源之一。另一方面,二氧化碳是有机合成中极具吸引力的C1资源,因为它丰富、经济、无毒。因此,将二氧化碳转化为有工业价值的化学品是一个很好的解决方案。研究者们报道了以CO2为底物成功生产甲醇、一氧化碳、尿素、水杨酸和聚碳酸酯。最有效的方法之一是将二氧化碳和环氧化合物转化为相应的环状碳酸
能源危机是制约世界经济发展的一大重要问题,将储能丰富、清洁可再生的太阳能转化成化学能是保证能量供应持续稳定的重要技术。过氧化氢具有易于储存、能量密度高、产品绿色无污染等优点,是一种极具前景的能量载体。另一方面,依赖过氧化氢进行的芬顿反应也在水体污染处理方面展现出了巨大的发展潜力,过氧化氢分解所产生的强氧化性活性自由基能够有效的氧化降解水体中的污染物。因此,过氧化氢作为一种重要的绿色化学品,在能源供
亚苄基丙二腈衍生物（BMD）具有独特的化学和生物活性,是合成农药、药物、染料等的重要中间体。近年来,随着亚苄基丙二腈衍生物的需求量越来越大,寻求广泛的合成方法制备亚苄基丙二腈衍生物受到广大研究者的关注。而Knoevenagel缩合反应是通过引入氰基活性亚甲基化合物和醛来制备丙二腈衍生物的经典反应。总的来说,它可以由具有Lewis或Br（?）nsted碱基位点的催化剂催化。但制备具有高生物活性的亚苄