基于印迹技术的离子选择性复合膜--陈佳媛

基于印迹技术的离子选择性复合膜报告人：陈佳媛指导老师：张少峰（教授）邓会宁（副教授）Page2目录1背景2实验方法与设备3实验结果与分析4结论Page3含有大量铜离子的废水1背景氧化还原膜分离沉淀法Page4离子印迹过程（1）功能单体-模板离子的形成（2）功能单体间的聚合及交联（3）模板离子的去除（4）模板离子的结合图1离子印迹聚合物的形成过程1背景Page5电沉积交联洗脱一、膜改性步骤2实验方法与设备Page6二、膜性能测试2实验方法与设备Page7一、膜表面化学组成4000350030002500200015001000wavenumber(cm-1)CEMPEI-CEMCu-IIM2922.781629.311191C-HC-HC-N807N-H1494.831455.68N-HC-N图1CEM、IIM、NIM的傅里叶红外光谱图3实验结果与分析基膜沉积PEI不交联沉积螯合物交联Page8CEMIIMIIM洗脱二、膜表面形态变化图2电镜扫描图3实验结果与分析Page9三、膜对铜锌的吸附性图3IIM的铜、锌吸附量图2IIM、NIM的铜吸附量0.0000.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.000.050.100.150.200.25铜离子吸附量(mmol)铜离子浓度(mol/L)印迹膜非印迹膜0.0000.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.000.050.100.150.200.25离子吸附量(mmol)离子浓度(mol/L)CuZn3实验结果与分析Page10图4PEI浓度对沉积量的影响图5时间对沉积量的影响0246810050100150200250300350PEI沉积量（mg）PEI浓度（g/L）0306090120150180050100150200250PEI沉积量(mg)时间(min)四、PEI浓度和沉积时间对沉积量的影响3实验结果与分析Page11螯合比4:18:112:116:1pH5.649.659.9710.23图6螯合比不同对沉积量的影响图7沉积层厚度与吸光度的关系表1不同螯合比溶液的pH值五、Cu:N对沉积量的影响1:41:81:121:1680100120140160180200PEI沉积量(mg)Cu:N2402502602702802900.080.100.120.140.160.180.200.220.240.260.28吸光度波长(nm)16:112:18:14:13实验结果与分析Page121:41:61:81:101:121:161.01.21.41.6Cu/ZnCu:N图9不同螯合比制得的膜的选择性图8不同螯合比制得的膜的离子通量六、不同Cu:N制得的膜的性能3实验结果与分析1:41:61:81:101:121:16050100150200250300350通量(mmol/(m2·h))Cu:NCuZn1.51Page13图11不同支撑溶液浓度制得的膜的选择性图10不同支撑溶液浓度制得的膜的通量七、支撑溶液浓度对膜性能的影响3实验结果与分析0.10.20.30.40.50.60.70.51.01.52.0Cu/ZnNaCl浓度(mol/L)0.10.20.30.40.50.60.70100200300400500600通量(mmol/(m2·h))NaCl浓度(mol/L)CuZnPage14图12不同螯合比制得的膜的电阻八、膜电阻变化趋势1:41:61:81:121:1624.024.525.025.526.026.5resistance(Ω)Cu:N3实验结果与分析沉积量越大膜电阻越小Page15图14不同方法的铜锌透过选择性图13不同方法的通量变化表3多层印迹改性膜的制备方法九、多层印迹改性膜膜序号0#1#2#3#制备方法PEI+CuPEI+Cu---PAA---CuPEI---PAA---CuPEI---PAA---Cu(吸附)3实验结果与分析0#1#2#3#0.00.51.01.52.02.5Cu/Zn膜序号0#1#2#3#050100150200250300350400通量(mmol/(m2·h))膜序号CuZn2.48Page16膜的选择性随PEI沉积量的增大、印迹孔道数量增多而增大。当螯合物溶液的Cu:N比1:8时制得的膜选择性最好，达到1.51。PEI沉积量随浓度、时间的增大而增大，随螯合比的减小而增大。支撑溶液浓度为0.5mol/L时沉积效果最好。膜电阻随PEI沉积量的增大而减小。表层吸附PAA可以提高膜的选择性和通量。123454结论感谢老师和同学们提出宝贵意见！