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水分子在陶瓷纳滤膜孔内的传递过程研究任务书

 2020-04-23 20:14:02  

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

在膜分离过程中,当孔道特征尺寸减小到一定程度时, 膜孔道成为流体传递的受限空间, 原先可以忽略的壁面对流体分子的影响显著增强, 而流体在流动过程中自身体系的黏度(μ)作用也随之放大,成为影响传递过程的重要因素甚至决定性因素。

本课题将通过多种表征手段对不同材料的陶瓷纳滤膜进行分析,研究水分子在纳滤膜膜孔内的传递特性。

毕业论文要求: 1、综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能(如检索文献、写作、翻译、绘图、计算机应用等)。

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2. 参考文献

[1] V. Buscio, M. Crespi, C. Gutierrez-Bouzan. Application of PVDF ultrafiltration membranes to treat and reuse textile wastewater, Desalin[J]. Desalination and Water Treatment., 2016,57 (1): 8090-8096. [2] Lin, Y. Q., Cai, Y. Y., Qiu, M. H., E. Drioli, Fan, Y.Q.,et al. Environment-benign preparation of Ag toughening TiO2/Ti tight ultrafiltration membrane via aqueous sol-gel route[J]. Journal of Materials Science, 2015, 50 (1): 5307-5317. [3] Zhu, Y. D., Zhou, J., Lu, X. H., Guo, X. J., Lu, L. H. Molecular simulations on nanoconfined water molecule behaviors for nanoporous material applications[J]. Microfluidics and Nanofluidics.,2013, 15 (1): 191-205. [4] 孙宏伟, 张国俊. 化学工程#8212;从基础研究到工业应用[M]. 北京:化学工业出版社, 2015:207-211. [5] Zhao, K. W., Wu H. Y.,et al. Structure-dependent water transport across nanopores of carbon nanotubes: toward selective gating upon temperature regulation[J]. Physical Chemistry Chemical Physics., 2015,17 (12):10343-10347. [6] M. Heiranian, A.B. Farimani, N.R. Aluru. Water desalination with a single-layer MoS2 nanopore[J]. Nature Communications, 2015,31(6): 1-6. [7] Lu, H. J., Li, J. Y., Gong, X. J., Wan, R. Z., Zeng, L., Fang, H. P.,et al. Water permeation and wavelike density distributions inside narrow nanochannels[J]. Physical Review B, 2008,77(23): 115-174. [8] A. K. Goulas, P. G. Kapasakalidis, H. R. Sinclair, R. A. Rastall, A. S. Grandison, Purification of oligosaccharides by nanofiltration[J]. Journal of Materials Science,2002,209(14): 321-335. [9] 徐南平,高从堦,金万勤.中国膜科学技术的创新进展[J].中国工程科学, 2014, 16(12): 4-9. [10] Xun, P.,Gao C. J., Jin, W. Q., Innovations of membrane science and technology in China[J]. International Journal of Engineering Science, 2014, 16(12): 4-9 [11] 时钧, 袁权, 高从堦, 膜技术手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2001,66(9):314-337. [12] Fornasiero F, Park H G, Holt J K, et al. Ion exclusion by sub-2-nm carbon nanotube pores[J], Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2008, 105(13): 17250-17255.

3. 毕业设计(论文)进程安排

3月初至3月中下旬:完成收集文献资料,了解课题背景,外文文献翻译,撰写毕业论文开题报告及文献综述,理论学习已有的陶瓷膜渗透通量与膜微结构的关系模型; 3月中下旬至4月中旬:设计好实验方案,完成不同材料(ZrO2-TiO2、ZrO2)陶瓷纳滤膜的纯水通量测试,并考察温度、压力及孔径对陶瓷纳滤膜纯水渗透性能的影响; 4月中下旬至5月下旬:分析限域条件下纯水渗透过程,通过实验数据回归拟合相关参数修正模型; 6月初至6月中旬:整理实验数据,撰写论文,并为论文答辩作准备。

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