EDTMPA-TBOT-PVDF分離膜的制備及其吸附鎳離子的研究.pdf

1、本課題以乙二胺四亞甲基膦酸(EDTMPA)、鈦酸丁酯(TBOT)和聚偏氟乙烯(PVDF)為主要試劑，應用物理共混/相轉移技術，制備了EDTMPA-TBOT/PVDF分離膜，即改性PVDF分離膜，利用正交實驗確定了最佳試劑配比，開展其吸附去除廢水中鎳離子的研究，并測試了其動態(tài)吸附穿透曲線。應用SEM、EDS、XPS、FTIR、NMR、TG和XRD等技術表征了改性PVDF分離膜的物理表觀形態(tài)性能以及化學構成，有效官能基團等；測定了改性PVD

2、F分離膜的零電荷電位點、離子交換容量、孔隙率、含水率與純水通量。
　　課題實施中，研究了pH值、溫度、時間和初始濃度對改性膜吸附Ni(Ⅱ)的特性影響進而開展改性膜吸附Ni(Ⅱ)的性能研究；探討共存陽離子Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)，共存絡合劑EDTA、NTA和Citrate對吸附性能影響，開展了吸附動力學模型、等溫吸附模型和熱力學參數(shù)的研究，評價了改性PVDF分離膜的再生性能；分析了動態(tài)流速和膜厚度對改性膜吸附性

3、能的影響，解析了其動態(tài)穿透曲線。
　　研究結果表明，多氨基多膦酸螯合官能基團被成功共混于改性PVDF分離膜中，其物理化學性能良好，改性PVDF膜的零電荷電位點為5.4，離子交換容量為0.60mmol/g；共存陽離子對改性膜吸附能力的影響順序大小為：Pb(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)>Ca(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)，絡合劑對改性膜的影響次序為EDTA>NTA>Citrate；吸附動力學過程符合準二級動力學模型，吸附等溫模型符合Langmiur方程，D-

4、R擬合表明吸附為離子交換反應；熱力學參數(shù)ΔG0<0、ΔH0<0、ΔS0>0，表明該吸附過程為自發(fā)放熱反應；吸/脫附實驗表明改性PVDF分離膜具有良好的再生利用性能。動態(tài)吸附測試結果表明：隨流速增大，溶液在膜堆中存在的時間越短，造成改性PVDF分離膜的吸附飽和時間增長；膜堆厚度增加時，改性PVDF分離膜吸附平衡時間增長。BDST方程能較好描述改性PVDF分離膜動態(tài)吸附Ni(Ⅱ)的穿透過程；陽離子共存時，Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)、