络合-超滤集成技术提取稀贵金属钯(Ⅱ)的研究

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本文分别以聚丙烯酸钠(PAAS)和聚乙烯亚胺(PEI)为络合剂,研究络合-超滤耦合技术分离低浓度的钯离子。通过对聚电解质溶液超滤行为的研究,考察各操作参数对膜通量(JPAAS、JPEI)和截留系数(RPAAS、RPEI)的影响,结果表明,JPAAS和JPEI均随运行时间延长没有明显衰减,随压差增大呈线性递增,随温度升高而增大,pH高于5时,JPAAS基本不变;RPAAS和RPEI均随着运行时间延长基本处于稳定,随压差增大或温度升高均下降,随pH增大而增大。
　　在聚电解质溶液超滤过程中,建立膜阻力(rf)模型,研究影响rf的主要因素,发现rf随压差增大而增大,随温度升高而减少,pH低于5时,rf随pH增大而迅速下降。研究PAAS溶液浓缩过程,当体积浓缩因子为16时,J衰减明显,截留液PAAS浓度(Cr)呈线性递增,渗透液PAAS浓度(Cp)在较长时期内基本不变,至浓缩后期,Cp轻微下降。以去离子水对浓缩液予以洗涤,随着洗涤液体积增大,Cr轻微下降,Cp逐渐趋于零。
　　分别利用红外光谱、紫外光谱研究聚电解质与聚电解质-钯(II)的谱学特征,发现聚电解质与钯(II)发生了络合作用,有明显红移现象,为超滤膜截留络合物奠定了基础。研究了聚电解质-钯(II)溶液的络合-超滤、解络合和洗涤过程,考察聚电解质与金属质量比(PMMR)、pH值和跨膜压差等操作参数对膜通量和钯(II)截留系数的影响,结果表明,在PAAS络合体系中,最佳络合条件为PMMR=1.8和pH=6;在PEI-体系中,最佳络合条件为PMMR=0.13和pH=6。
　　进一步研究聚电解质-钯(II)溶液的浓缩行为,发现在最佳络合条件下,钯(II)的截留系数接近1,膜通量衰减缓慢。以浓缩液为研究对象,考察聚电解质-钯(II)络合物的解络合-洗涤过程,结果表明,控制溶液pH为3,PAAS-钯(II)络合物的解络合平衡时间为13min,解络合率为56.3％,解络合结束后对解络合液进行洗涤,洗涤结束时钯洗脱率为97.1%,洗涤后的聚丙烯酸钠可循环利用;与PAAS体系相比,在相同解络合条件下,PEI-钯(II)的解络合平衡时间为19min,解络合率为36.7%,洗脱率约为80%,即PEI-钯(II)络合物的解离更为困难。

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作者
张蛟蛟;
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作者单位

湖南科技大学;

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授予单位湖南科技大学;
学科化学工艺
授予学位硕士
导师姓名曾坚贤;
年度 2013
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类新型分离法;
关键词
钯离子; 提取工艺; 聚丙烯酸钠; 聚乙烯亚胺; 络合-超滤集成技术;

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