声明
1 绪论
1.1 论文选题来源
1.2 研究背景与意义
1.3 研究目的与内容
1.4 创新点
2 文献综述
2.1 重金属废水概述
2.1.1来源
2.1.2 特点
2.1.3处理方法
2.2 电沉积法处理重金属废水现状
2.3 膜法电积技术原理
2.4 膜法电积对离子交换膜的要求
2.5 离子交换膜概况
2.5.1定义与发展
2.5.2结构与分类
2.5.3基本性能要求
2.6 离子交换膜制备方法
2.6.1均相离子交换膜制备方法
2.6.2非均相离子交换膜制备方法
2.6.3半均相离子交换膜制备方法
2.7 电积用阳膜研究进展
2.7.1全氟磺酸膜
2.7.2磺酸/羧酸双层膜
2.7.3聚偏氟乙烯膜
3 实验及测试方法
3.1 实验材料与试剂
3.2 实验仪器与设备
3.3 阳膜制备方法
3.3.1膜基材选择
3.3.2 基膜制备
3.3.3碱化处理
3.3.4接枝反应
3.3.5磺化反应
3.4 物化性能测试与结构分析
3.4.1膜厚度
3.4.2离子交换容量及含水率
3.4.3迁移数及选择透过性
3.4.4耐破强度
3.4.5傅立叶红外光谱（FTIR）分析
3.4.6膜形貌扫描电子显微镜（SEM）分析
3.4.7抗氧化性分析
3.4.8膜最大孔径及空隙率测定
3.5 电化学性能测试
3.5.1膜电阻测定
3.5.2膜电位测定
3.6 本章小结
4 PVDF接枝苯乙烯阳离子交换膜制备研究
4.1 概述
4.2 实验内容
4.2.1阳膜制备步骤
4.2.2接枝率的测定
4.2.3磺化度的测定
4.3 结果与讨论
4.3.1PVDF质量浓度对膜性能的影响
4.3.2碱化条件对膜性能的影响
4.3.3接枝条件对PVDF-g-PS膜接枝率的影响
4.3.4磺化条件对膜性能的影响
4.3.5 FTIR分析
4.3.6 SEM分析
4.3.7 PVDF-g-PSSA膜性能与商品膜的比较
4.4 本章小结
5 无机纳米颗粒掺杂对膜性能的影响
5.1 概述
5.2 掺杂无机纳米颗粒阳膜制备步骤
5.3 掺杂单一纳米SiO2、Al2O3、ZnO粒子对膜性能的影响
5.3.1离子交换容量与含水率
5.3.2最大膜孔径及孔隙率
5.3.3迁移数与选择透过性
5.3.4膜电阻
5.3.5 SEM分析
5.3.6 FTIR分析
5.3.7膜抗氧化性及耐破度
5.4 不同纳米SiO2、Al2O3、ZnO颗粒掺比对膜性能的影响
5.4.1离子交换容量与含水率
5.4.2最大膜孔径及孔隙率
5.4.3选择透过性
5.4.4膜电阻
5.4.5膜抗氧化性及耐破度
5.5 本章小结
6 离子交换膜传质过程研究
6.1 离子交换膜选择透过机理理论
6.1.1 Donnan平衡理论
6.1.2双电层理论
6.1.3“空穴”传递理论
6.1.4“膜电位排斥-孔道封闭”传递理论
6.2 离子透过阳膜模型的建立
6.3 实验装置及方法
6.3.1循环伏安法
6.3.2计时电位曲线法
6.4循环伏安法分析
6.4计时电位法分析
6.4.1传质过程研究
6.4.2不同阳膜系统下计时电位法分析
6.5 本章小结
7 双膜三室电解回收重金属实验研究
7.1 概述
7.2 实验方案与性能测试方法
7.2.1实验装置
7.2.2性能测试方法
7.3 结果与讨论
7.3.1膜电解回收金属镍实验中离子传输过程
7.3.2阳膜对电流效率的影响
7.3.3阳膜对槽电压的影响
7.3.4阳膜对电能消耗的影响
7.3.5阳膜对镍沉积量的影响
7.3.6阳膜对抑氯性的影响
7.3.7 阳膜加速寿命实验
7.4 本章小结
8结论与建议
8.1 结论
8.2 建议与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
