【摘 要】
:
钯(Pd)作为铂族金属(PGMs),是天然存在的具有良好物理化学性能的化学元素。但它在高科技领域及汽车制造行业中,是一种不可或缺的关键性材料,尤其是在航海、航天、航空、核能等中。而且钯属于一种较为珍贵的投资品种,因为在国际贵金属投资市场上占据及其重要地位,加上市场需求高,导致钯的商业价值提高。因此,从二次来源回收PGMS,如废弃的电气设备和失活催化剂所以对于钯离子的回收方面,具有重要的意义。本课题
论文部分内容阅读
钯(Pd)作为铂族金属(PGMs),是天然存在的具有良好物理化学性能的化学元素。但它在高科技领域及汽车制造行业中,是一种不可或缺的关键性材料,尤其是在航海、航天、航空、核能等中。而且钯属于一种较为珍贵的投资品种,因为在国际贵金属投资市场上占据及其重要地位,加上市场需求高,导致钯的商业价值提高。因此,从二次来源回收PGMS,如废弃的电气设备和失活催化剂所以对于钯离子的回收方面,具有重要的意义。本课题通过将膜分离技术与表面离子印迹技术相结合的方式,制备出一种新型表面离子印迹陶瓷膜,以选择性分离水体中的钯(Ⅱ)元素。本文首先通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合合成了钯离子印迹氧化铝(IIP-PVI/AO)。对反应条件进行了优化,确定了最佳反应条件为浓度:20wt%,温度:70℃,时间:8h。ⅡP-PVI/AO对Pd(Ⅱ)的吸附量受pH影响很大,发现当pH为4时,IIP-PVI/AO对Pd(Ⅱ)的吸附量为27.52 mg/g;动力学和热力学结果显示IIP-PVI/AO对Pd(Ⅱ)的吸附符合准二级动力学模型和Freundlich吸附模型;在选择性实验的研究中,发现在有干扰离子存在的条件下,IIP-PVI/AO对Pd(Ⅱ)具有良好选择性。动态吸附时,穿透体积为110mL;此外,再生和可重用性实验表明,在连续八个循环的性能后,保存了大约93.6%的初始效率。在IIP-PVI/AO制备的基础上,通过表面离子印迹技术与陶瓷膜分离技术相结合的方式,制备出一种用于选择性吸附水体中的钯离子的新型表面离子印迹陶瓷膜。基于贻贝原理,以CuSO4/H2O2为催化剂,通过多巴胺(DA)在水溶液中的自聚合,合成了亲水性陶瓷膜(CM-PDA)。再利用多巴胺结构中的羟基与氨基,与三硫酯(TTC)进行反应,进而得到改性后的陶瓷膜CM-TTC。随后,采用RAFT(可逆加成断裂链转移)的方法,将单体1-乙烯基咪唑接枝到三硫酯酯基上,得到PVI-CM。通过交联印迹得到表面含有钯离子印迹空穴的印迹陶瓷膜(IIP-PVI/CM)。吸附实验研究发现,当pH值在4.0时,IIP-PVI/CM达到最大吸附量,最大吸附量值为129.19 mg/100g。通过静态吸附研究发现,IIP-PVI/CM对Pd(Ⅱ)的热力学吸附过程符合Freundlic模型,动力学吸附过程更符合准二级动力学过程,IIP-PVI/CM对Pd(Ⅱ)的吸附在2h内达到吸附平衡。在相关选择性吸附研究中发现,在干扰离子Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的存在下,IIP-PVI/CM对Pd(Ⅱ)表现出了很高的吸附选择性。经过3次吸附-解吸过程,IIP-PVI/CM对Pd(Ⅱ)的吸附率仅仅降低了 5%,具有良好的可重复利用性能。这些研究表明,IIP-PVI/CM复合材料有着良好的应用前景。此外,以氧化铝陶瓷膜作为基底材料,并通过贻贝原理沉积了聚多巴胺活性层,之后用γ-丙烯酰氧三甲氧基硅烷改性。通过引入Pd(Ⅱ)离子匹配位点,制备了一种新型的离子印迹陶瓷膜(IIP-PVP/CM)。使用IIP-PVP/CM和NIP-PVP/CM进行一系列吸附实验,发现在pH为2的条件下吸附效果最佳,与之前的结果一致。通过在不同Pd(Ⅱ)初始浓度下进行等温线研究,并利用Langmuir和Freundlich模型对所得实验结果进行处理,确定了 IIP-PVP/CM和NIP-PVP/CM的最大Pd(Ⅱ)离子吸附容量,最大容量约为167.19 mg/100g,这是一个较高的数值。两者都更加符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,属于均匀的单层吸附和化学吸附过程。在分离10 mg/L的单一 Pd(Ⅱ)溶液时,IIP-PVP/CM在过滤35 min后才出现穿透现象,展现出了优异的分离性能。最后还对其进行了可重复利用性研究,发现其在6次循环后,IIP-PVP/CM的吸附容量相比第一次只下降了 8.02%。
其他文献
李守信是内蒙古地区蒙古族近代史上的一个重要人物。他虽然出身卑微,文化水平低,但极其精明、狡猾,在乱世中形成了一套独特的生存之道,不断扩大实力,在日本侵略内蒙古西部时
随着经济的快速发展,对电力需求也越来越大。高温超导电缆的传输容量大,占用空间小,质量轻,传输损耗低,尤其是直流高温超导电缆,传输损耗几乎为零,因此直流高温超导电缆有潜在的应用前景。由于超导电缆需要运行在低温环境下,而天然气的液化温度为110K,使用液化天然气(Liquid Natural Gas,LNG)作为冷却介质,这样既可以保证超导电缆正常运行,又可以传输液化天然气,在传输电能的同时传输化学能
超声导波作为一种高效、先进、低成本的无损检测方法,近年来已经应用于板状结构的结构健康监测,针对于板材的检测,超声Lamb波是最常用的导波,低频条件下的超声Lamb波在远距离传播时衰减性低,点-点检测即可携带整个传播路径上的结构信息。本文基于超磁致伸缩材料在磁-机耦合领域的应用,研制出一种适用于激励低频导波信号的换能器并结合先进高效的检测方法用于铝板结构健康监测,主要工作内容如下:(1)从弹性力学和
随着社会经济水平的不断发展,我国的垃圾总量正以每年近10亿吨的速度增长,大量的垃圾对环境造成的污染日益严重。垃圾焚烧发电成为了处理垃圾的一个重要而又经济的途径。垃圾焚烧发电不仅能对垃圾减量化处理,解决垃圾日益增长的现状,同时还可以回收利用垃圾中的热量,节约我国不可再生资源。但是受制于传统垃圾焚烧发电系统参数低、容量低、热力过程完善度不高等问题,现存的垃圾焚烧电厂的生产热效率较低,且单位投资成本较高
抗战纪念活动作为一道特殊的政治景观,在中国近现代历史中具有特殊的意义,留存在中国人内心的历史情感和民族记忆中。随着社会的发展,民间的抗战纪念活动在抗战纪念中的分量
蒙古族戏剧批评是蒙古族文艺批评的重要组成部分。蒙古族戏剧批评研究不仅是蒙古族文艺批评自身完善的需要,也是蒙古族戏剧创作发展的需要。正确的戏剧批评艺术审美理念才能
人们通常认为,只有认真思考才能取得更好的决策结果,决策时间越长越能够提升决策的准确度,但事实上却不总是这样。在实际生活中,直觉决策与分析决策各有优势,分别适合不同的决策情景,如何综合二者的优势建立起更优的决策模型已成为军事、商业等领域的热点问题。根据双加工系统理论,直觉决策与分析决策分别使用相互独立的不同系统。前人研究发现,分析决策的结果受个体工作记忆容量的限制;而在复杂决策或信息模糊的情况下,直
薄壁柔性管铰链是一种可用于航空航天的新型可展开结构,具有结构简单、展开可信度高、驱动性能好以及自我锁定强等优点。管铰链的正常展开直接关系到航空器运行性能与航天任务的成败,因此对其工作时的力学性能研究至关重要。与此同时,随着航空航天任务对可展结构性能要求的不断提高,具有比强度、比刚度大的复合材料在航空航天任务中得到较好地应用。然而复合材料属于脆性材料,在其应用于管铰链展开结构后,受到弯曲折叠载荷过程
马克思主义与道德的关系是当代道德理论研究的热门话题,西方马克思主义者围绕着这一问题展开了激烈争论,并因此形成马克思主义道德论与非(反)道德论截然对立的两大阵营,凯·尼尔森属于马克思主义道德论的重要代表。尼尔森认为,必须立足于历史唯物主义研究马克思主义道德问题,实现历史唯物主义、意识形态和道德的内在统一。他由此批判了“经济决定论”,将历史唯物主义看作关于时代社会变迁的科学理论,要求从道德社会学视角研
分布式发电在电力领域变得非常重要,是传统电力供应的一个很好替代品。在因电力紧缺而电价很高的国家(例如塞拉利昂),光伏(PV)发电的配电网低压接入已受到了极大的关注。本论文开展PV接入低压馈线的影响及其优化配置研究,论文的主要工作和内容如下:讨论了 PV的最大功率跟踪控制策略,给出了 PV拟接入馈线的典型系统拓扑结构和低压配电馈线所有参数。基此,建立了相应的塞拉利昂国家典型馈线和PV接入的PSCAD