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改性氧化石墨烯_聚醚砜杂化荷正电纳滤膜的制备及表征_余亮

改性氧化石墨烯_聚醚砜杂化荷正电纳滤膜的制备及表征_余亮
改性氧化石墨烯_聚醚砜杂化荷正电纳滤膜的制备及表征_余亮

醋酸纤维素纳滤膜的制备方法

[54]发明名称 醋酸纤维素纳滤膜的制备方法 [57]摘要 本发明公开了一种醋酸纤维素纳滤膜的制备方法,包括以下步骤:1)将醋酸纤维素放入溶剂中搅拌,然后再加入非溶剂添加剂搅拌,最后静置,得铸膜液;2)将上述铸膜液刮制成250u m厚度的湿膜,然后静置在空气中;3)将上述步骤处理后的湿膜浸入蒸馏水中进行凝胶浴处理,得到不对称膜;4)将上述不对称膜依次经乙醇水溶液交换和纯环己 烷交换处理后,得醋酸纤维素纳滤膜。利用本发明方法所制得的纳滤膜通量大、分离效果明显。 权利要求书 第1/1页 1、一种醋酸纤维素纳滤膜的制备方法,其特征是包括以下步骤: 1)、将醋酸纤维素放入溶剂中搅拌22~26小时,然后再加入非溶剂添加剂搅拌2~5小时,最后静置65~75小时,得铸膜液; 2)、于10~30℃温度和50~75%相对湿度条件下,将上述铸膜液刮在洁净玻璃板或无纺布上制成250ltm厚度的湿膜,再使湿膜静置在空气中进行溶剂的挥发,静置时间为1~30分钟; 3)、将上述挥发处理后的湿膜浸入5~25℃蒸馏水中进行凝胶浴处理,直至湿膜充分凝胶;得到不对称膜; 4)、将上述不对称膜依次经体积浓度为30 --70%乙醇水溶液交换和纯环己烷交换处理后,得醋酸纤维素纳滤膜。 2、根据权利要求1所述的醋酸纤维素纳滤膜的制备方法,其特征是:所述步骤1)中溶剂与醋酸纤维素的用量比为100 ml:8~20g,溶剂与非溶剂添加剂的体积比为4~25:1。 3、根据权利要求2所述的醋酸纤维素纳滤膜的制备方法,其特征是:所述步骤1)中的溶剂为丙酮、1,4一二氧六环、四氢呋喃或氯仿。 4、根据权利要求3所述的醋酸纤维素纳滤膜的制备方法,其特征是:所述步骤1)中的非溶剂添加剂为水、甲醇或乙醇。 说明书 醋酸纤维素纳滤膜的制备方法 技术领域 本发明涉及一种醋酸纤维素纳滤膜的制备方法。 背景技术 膜分离技术是一项新兴的物质分离提纯和浓缩工艺,可在常温下连续操作,无相变;大规模生产中有节能、环保的优势;尤其适宜加热易变性的热敏性物质,因而在食品、医药、水处理等领域发展迅猛。膜技术在中药领域的应用主要是从中药中提取活性物质。中药中活

纳滤膜的生产工艺流程

纳滤膜厂家生产方法及流程 2016/10/12 16:47:57 来源:中国建材网浏览量:157 纳滤膜的表层较反渗透膜疏松得多,较超滤膜的表层又要致密得多。因此,纳滤膜制膜关键是合理调节表层的疏松程度,以形成大量具有纳米级(10-9m)的表层孔。目前,主要有以下四种制备方法。 一、转化法 转化法又分为超滤膜转化法和反渗透膜转化法两种。 1.超滤膜转化法 纳滤膜的表层较超滤膜致密,故可以调节制膜工艺条件先制得较小孔径的超滤膜,然后对该膜进行热处理、荷电化后处理使膜表面致密化,而得到具有纳米级表层孔的纳滤膜。 利用此法,高田耕一等人先制得小孔径的聚β-氯苯乙炔(PPCA)超滤膜,再对该膜热处理,最后用发烟硫酸磺化,制得PPCA纳滤膜。该膜在0.4MPa压力下,对聚乙烯醇-1000的截留率高达94%,水通量为1.3m3/(m2·d)。 2.反渗透膜转化法 纳滤膜的表层较反渗透膜疏松,可以在充分研究反渗透膜制膜工艺条件的基础上,调整合适的有利于膜表面疏松化的工艺条件,如铸膜液中添加剂的选择,各成分的比例及浓度等,使表层疏松化而制得纳滤膜。LP-300低压膜就是在PA-300反渗透膜的基础上制备成功的,低压NS-300膜也是在此思路下制备成功的。 二、共混法 将两种或两种以上的高聚物进行液相共混,在相转化成膜时,由于它们之间以及它们在铸膜液中溶剂与添加剂的相容性差异,影响膜表面网络孔、胶束聚集体孔及相分离孔的孔径大小及分布,通过合理调节铸膜液中各组分的相容性差异及研究工艺条件对相容性的影响,制备具有纳米级表层孔径的合金纳滤膜。例如将来源广,价格低,成膜性能好,但化学、热稳定性差,易降解,压密性较差的醋酸纤维素(CA)与在乙酰化程度及分子链排列的规整性方面与CA有一定差异,但具有较好的机械强度,同时具有优异的生物降解性,热稳定性的三醋酸纤维素(CTA)共混,可制得性能优良的醋酸-三醋酸纤维素(CA-CTA)纳滤膜。 三、复合法 复合法是目前用得最多也是最有效的制备纳滤膜的方法,也是生产商品化纳滤膜品种最多,产量最大的方法。该方法就是在微孔基膜上复合上一层具有纳米级孔径的超薄表层。它包括微孔基膜的制备,超薄表层的制备和复合。 1.微孔基膜的制备 微孔基膜主要有两种制备方法。一种是烧结法,可由陶土或金属氧化物(如Al2O3,Fe2O3)高温烧结而成,也可由高聚物粉末(如PVC粉)热熔而成。另一种是L-S相转化法,可由单一高聚物形成均相膜,如聚砜超滤膜,也可由两种或两种以上的高聚物经液相共混形成合金基膜,如含酞基聚芳醚酮与聚砜(PEKC-PSF)合金膜。 2.超薄表层制备及复合 超薄表层的制备及复合方法有涂敷法、界面聚合法、化学蒸气沉积法、动力形成法、水力铸膜法、等离子体法、旋转法等。后三者正处于研究中,现主要介绍四种。 (1)涂敷法涂敷法是将铸膜液直接刮到基膜上,可借助外力将铸膜液轻轻压入基膜的大孔中,再利用相转化法成膜。

PES的不同磺化方案的比较

一、聚醚砜(PES)的简介: 它的分子结构中既不含热稳定性较差的脂肪烃链节,又不含刚性大的联苯链节,而主要由砜基、醚基和次苯基组成,由单体聚合反应得到。 二、磺化聚醚砜(SPES)的简介: 在分子主链上,接枝磺酸基团,得到磺化聚醚砜(SPES)、改性方法主要有两种: 一、磺化单体聚合 单体原料:2,5-二羟基苯磺酸钾、6F-双酚A、4-氯二苯砜、 溶剂:DMAc、甲醇 催化剂:碳酸鉀 方法: 1.量取6F-双酚A 0.3379 g、4-氯二苯砜0.7149 g、2,5-二羟基苯磺酸钾0.3455 g、 碳酸鉀0.6974g、25 ml DMAc 至磨砂口錐形中。 2.油浴150 ℃ 8 h之后讲聚合物溶液过滤,过滤完后将滤液加入甲醇中析出, 将混合液过滤,滤纸及产物真空干燥60℃ 1h。 参考比例: 注:参考此方法的技术工艺不够成熟,文献、专利报道较少,且反应过程中容易释放出有毒有害气体,危害实验室环境,谨慎。

二、聚醚砜(SPES)单体磺化法 试剂:二氯甲烷、聚醚砜(PES)、氯磺酸、蒸馏水等。 方法: 1.将聚醚砜溶解至二氯甲烷中,形成均相溶液,加入磺化剂(氯磺酸),进行磺化反应,得到SPES。 聚醚砜单体磺化反应示意图: 2.取8g聚醚砜在60℃下减压烘干24h,放入四口烧瓶中,加80m1的二氯甲烷,在搅拌下使其完全溶解,在N2保护下于20℃向溶液中缓慢滴加7 m1氯磺酸,在90分钟内滴加完毕,继续反应150分钟,磺化结束。将反应混合物在加搅拌的30℃蒸馏水,静置24小时后用砂芯漏斗过滤,并用蒸馏水将产物洗至中性,抽干后在70℃下减压烘干至恒重,得产品。DS=16% 3. 反应中磺化度的大小可以通过以下几点因素进行控制, 1. 磺化剂与聚合物单体的摩尔比 2. 磺化剂的滴加时间、磺化反应温度和反应时间 3.N2通入反应器的流速 注:此方法,技术相对成熟,实验相对安全,磺化度可控,为了解决产物水分残留问题,在析出时,采用反应液滴入式法,控制聚合物析出大小,尽可能增大表面积;另外,采用减压烘干的方法。 三、聚醚砜(SPES)后磺化法 试剂:浓硫酸、聚醚砜(PES)、蒸馏水等。 方法:将PES与浓硫酸按照一定的比例混合,在60℃的水浴条件下,进行搅拌反应,得到SPES。 注:此法,技术简单,可以得到较低磺化度的SPES,同样,为了解决产物水分残留问题,在析出时,采用反应液滴入式法,控制聚合物析出大小,尽可能增大表面积;另外,采用减压烘干的方法。 综合考虑,选择方法二与方法三作为制备SPES的方法,在后期采用滴入式法控制析出形式,尽可能增大聚合物的表面积,并同时采用高温减压干燥,除去水分。

超滤膜运行维护手册

超滤膜系统运行维护手册

目录 一、二、 中空纤维超滤膜系统简介 1. 中空纤维超滤膜概述及工作原理 2. 中空纤维超滤膜结构 3. 中空纤维超滤膜的优点 4. 中空纤维超滤膜的主要应用领域系统工艺描述 三、中空纤维超滤膜技术参数描述 四、超滤系统设备内容描述 五、系统控制描述 六、系统维护管理表 七、系统的维护及注意事项 八、安全注意事项 九、操作数据记录表 十、相关图纸及资料 一、中空纤维超滤膜系统简介 1. 中空纤维超滤膜概述及工作原理 中空纤维超滤膜是在较低的压差推动力作用下进行的筛孔分离过程,主要用于溶液中大分子物质、胶体、蛋白、微粒的分离和浓缩。超滤过程是在膜两侧产生一定的压力差后,溶剂、低分子物质和无机盐透过膜,而大分子物质、胶体等被半透膜所截留。超滤膜具有选择性表面层的主要原因是它具有一定大小和形状的孔,超滤膜的基本孔径为微米。

中空纤维超滤膜的分离机理主要有:1.溶质在膜表面和微孔内的吸附;2.粒径略小于膜孔的溶质在微孔中的停留,引起堵塞;3.粒径大于膜孔的溶质在膜表面的机械截留,即筛分。其中筛分是超滤过程的主要分离机理。 中空纤维超滤膜的操作方式可分为终端过滤和错流过滤。在终端过滤中,随着操作时间的延长,被截留的物质将在膜表面形成污染层,使过滤阻力不断增加,在操作压力不变的情况下,膜渗透速率将不断下降;而错流过滤,由于料液平行的流过膜表面,因此与传统的终端过滤相比,错流过滤可在较长的时间内维持较高的渗透通量。因此错流过滤目前已广泛的应用于超滤分离过程中。 中空纤维超滤膜组件的主要类型有管式、中空纤维和卷式三种。这三种膜组件的性能综合比较见表,在实际应用中应根据不同的处理对象加以选择。高污染的料液为避免浓差极化可选择组件流动状态好、对堵塞不敏感和易于清洗的组件,例如管式。但同时需考虑组件的造价、膜更换费和运转费。对于低污染和中等污染的料液则可选用中空超滤膜和卷式超滤膜。 表几种超滤膜组件的比较 为了保证一定的膜渗透通量和维持膜的使用寿命,必须对膜进行清洗。膜清洗频率与料液的污染程度和预处理措施的完善程度密切相关。膜清洗工艺可分为物理法和化学法两大类。物理法包括水力冲洗、气水混合冲洗、反冲洗。反冲洗是在膜组件中,将反向压力施加于膜渗透侧,弓I起渗透液的反向流动,以松动和去除膜进料侧表面的污染物。化学清洗所用的药剂和方法,需根据污染物进行决定。 2. 中空纤维超滤膜结构 中空纤维超滤膜组件是错流过滤系统的基础,制造方法是将具有微孔的纤维状膜束封装在膜壳中制成。超滤膜采用双皮层设计,不但能进行外压式操作,而且能进行内压式操作,从而使其应用领域得到大大的拓展。 超滤膜特性

纳滤膜的离子选择性研究

纳滤膜的离子选择性研究 2010-02-11 来源: 印染在线点击次数:555 关键字:纳滤膜荷电膜离子选择性 王薇,李国东,杜启云 纳滤(nanofiltration,简称NF)膜是一种特殊而又很有前途的分离膜品种,因能截留物质的大小约为1纳米而得名。纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间,通常纳滤分离需要的跨膜压差为0.5~2.0MPa,比反渗透达到同样的渗透通量所需施加的压差低0.5~3.0MPa。对溶质的电荷选择性是纳滤膜最主要的性能之一,这一特性使纳滤膜在水的软化、净化和食品、染料、药物脱盐等领域的应用越来越广泛。商品纳滤膜大多数荷负电,相关的研究较多;荷正电的纳滤膜较少,故其相关的研究也鲜见报道’、为考查荷正电膜的电荷选择特点,本文用自制的荷正电纳滤膜对不同种类的无机盐溶液进行截留实验,研究荷正电纳滤膜对阴、阳离子的选择特点,对研究纳滤膜分离机理、开发荷正电膜的适用领域具有一定意义。 1实验部分 1.1实验材料与设备 实验所用材料有:聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDM)/聚砜(PSF)中空纤维内压纳滤膜,实验室自制;无机盐,分析纯. 实验仪器有:电导率仪,MC226型,瑞士梅特勒一托利多仪器公司产品;纳滤膜评价仪,自制,见图1。 1.2实验步骤 1.2.1无机盐电导率一浓度的标准曲线绘制 将无机盐在110oC下干燥24h去除所含的水分和结晶水,准确称量无机盐2.000g溶于1000mL容量瓶中.分别吸取75、50、25和10mL溶液置于100mL容量瓶中,用纯水稀释至刻度,配制成质量浓度为1.5、1.0.0.5和0.2g/L的无机盐标准溶液。分别取标准溶液3mL置于干净的试管中,用MC226型电导率仪读取电导率值,绘制各无机盐

聚醚砜改性热固性树脂的反应诱导相分离

聚醚砜改性热固性树脂的反应诱导相分离 聚醚砜(PES )是一种典型的工程塑料,工业上通常采用以下方法进行合成:脱氯化氢法、熔融脱盐法、溶液脱盐法等。脱氯化氢法主要在上世纪70年代初期被采用,而溶液脱盐法又包括单酚脱盐法和双酚脱盐法[1]。 S O O n 图1 聚醚砜分子结构式 聚醚砜具有很多优异的性能。其Tg 在200℃以上,耐高温性能好(可在180℃以上使用),此外强度也较高,在100℃到200℃之间的温度范围内,其模量基本不变,在100℃以上时,模量高于任何一种热塑性塑料,由于分子中醚键的存在,聚醚砜还具有良好的韧性。因此采用聚醚砜改性热固性树脂是较为理想的。 目前聚醚砜对热固性树脂的增韧改性主要是通过反应诱导相分离来控制相得形态,使其形成相反转或者双连续相结构,从而在不改变原来体系的热性能和力学性能的情况下达到增韧的目的。而要对相形态进行控制,主要从两个方面着手,一个是热力学方面,主要从聚醚砜的使用量来控制,另一个就是动力学方面,主要从固化工艺来控制相形态。 一.不同PES 含量的影响 余英丰[2]对聚醚砜改性环氧/酸酐/叔胺体系进行了研究。其配方如下 表1 改性体系的重量配比 PES-20%体系和PES-14%体系经过120℃固化过后,分别得到了不同的相形态。PES-20%体系形成了相反转结构,该结构中,环氧富集粒子均匀地分布在聚醚砜形成的连续相中,环氧富集粒子呈球形,直径在 1-2um 之间。而PES-14%体系却形成了双连续相结构,而且相尺寸都比较大。在环氧富集连续相当中几乎

看不到聚醚砜粒子,但是在聚醚砜膜状连续相中可以观察到直径大约为3-4um 的环氧富集球形粒子。其相图如下: (a) (b) 图2 120℃下固化5h的电镜扫描图。 (a)为PES-20%体系;(b)为PES-14%体系 而刘小云[3]研究了PES/双马改性体系。不同含量的PES改性体系在160℃下进行等温固化。反应初期改性和未改性体系的单体转化率几乎相同。随着反应进行,改性体系的反应速率明显比未改性体系低,而且随着PES含量的增加,反应速率降低。固化时间相同时,改性体系中的双马的固化转化率要比未改性体系的低,并且也伴随着PES含量的增加而降低。聚合物的稀释效应[4]十分明显。这些从下图可以看出。

我国纳滤膜研制及应用技术进展

我国纳滤膜研制及应用技术进展 发表时间:2009-05-25T12:59:11.140Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年4月上旬刊供稿作者:刘映 [导读] 近年来,纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点,并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 摘要:纳滤膜出现在上世纪八十年代,1993年,高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念[1],近年来,纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点,并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 关键词:纳滤膜膜技术水处理 0 引言 纳滤技术介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术, 其截留分子量在200~1000范围,孔径为几纳米,其分离对象的粒径为约1nm。纳滤膜有着很多显著的优点,例如操作压力低,通量高,对离子形式的盐和一些有机分子的高效去除能力,而设备投资和运行保养的费用却很低。正是因为这些优点,纳滤技术在世界范围内的各个领域被越来越多的应用。纳滤膜出现在上世纪八十年代,1993年,高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念[1],近年来,纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点,并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 1 纳滤膜的研制 1.1 醋酸纤维素类纳滤膜周金盛等人[2]应用相转化法制备了醋酸纤维素(CA)-三醋酸纤维素(CTA)不对称纳滤膜。针对CA/CTA比,混合溶剂比例,添加剂和制膜条件等因素对膜性能的影响进行了研究。所制得的膜在操作压力1MPa和进水温度5~25℃条件下,对1000mg/L的NaCl水溶液脱盐率达到了15~60%,而对1000mg/Na2SO4水溶液脱盐率为85~98%。刘玉荣等人[3]对醋酸纤维纳滤膜连续成膜工艺进行了研究,确定了连续制备醋酸纤维纳滤膜的工艺条件。在机制膜制备中,材料的毛疵点可能导致膜面的疵点和缺陷。而材料表面的微细的软毛,则有利于铸膜液与增强材料的结合,使膜不宜从增强材料上剥离。醋酸纤维类纳滤膜是早期在膜市场投入生产的产品,但使纳滤膜大量应用于生产实践当中并迅速发展的,是复合型纳滤膜的出现。 1.2 复合纳滤膜 1993年,高从堦在国内首先采用界面缩聚法制备芳香族聚酰胺复合纳滤膜(PA类纳滤膜)的是,并指出该膜对MgSO4的脱盐率优于NaCl,可用于水质的软化。岑美柱和章勤等人[4]采用高取代度氰乙基纤维素与二醋酸纤维素共混为膜材料,丙酮、二氧六环混合溶剂,以有机醇为主、加入适量其他添加剂为致孔剂,通过冰水凝胶浴干湿法纺丝,制得性能良好的中空纤维纳滤膜,该膜在给水质量浓度1800mg/L、操作压力为0.6MPa、水温25℃条件下,对二价盐CaCl2、一价盐NaCl的水溶液的脱盐率分别大于90%和小于60%,水通量均大于3.5mL/(cm2·h)。于品早[5]以聚偏氟乙酸(PVDF)为第二组分聚合物与三醋酸纤维素(CTA)共混,通过冻胶法纺丝工艺制备成中空纤维纳滤膜。研究了固含量,纺丝工艺和后处理条件对膜性能的影响,并测试了不同操作条件下的模性能,取得了满意的结果。 1.3 荷电纳滤膜 1.3.1 荷负电纳滤膜鲁学仁[6]以丙烯酸-丙烯腈共聚物为荷电材料,以聚砜酰胺(PSA)为基膜研制了荷负电的纳滤膜。对共聚物的合成,荷电剂浓度,反应温度和反应时间等制膜条件进行了系统试验。同时还研究了荷电膜离子交换容量与膜性能的关系。制得的膜在0.6MPa下,对自来水脱盐率为40~50%,水通量为5~10mL/(cm 2·h),IEC为6.0×10-4~8.0×10-4meq/cm2。 苗晶等人[7]采用均相合成的方法制备了一种典型的两性聚电解质-壳聚糖硫酸酯(SCS)。以SCS的水溶液为复合纳滤膜活性层铸膜液,戊二醛为交联剂,聚砜超滤膜为基膜,采用涂敷与交联的方法制备了壳聚糖硫酸酯/聚砜(SCS/PSF)复合纳滤膜,采用环境扫描电镜(ESEM)对其表面和断面结构进行了表征,并研究了活性层铸膜液的组成及制备条件对复合膜截留性能的影响。所制得的复合NF膜在13~15℃、 0.30MPa下,对1000mg·L-1Na2SO4和NaCl溶液的截留率分别为91.2%、48.5%,通量分别为3.2、6.7kg·m-2·h-1。SCS/PSF系列复合膜对无机盐的截留顺序为:Na2SO4>NaCl> MgSO4>MgCl2。实验结果表明SCS/PSF复合膜表面活性层因吸附电解质溶液中的阴离子而荷负电,并由此决定其对无机盐的截留性能。 1.3.2 荷正电纳滤膜杨艳红和方文骥[8]以聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,采用界面聚合法制备了一种荷正电纳滤膜。通过均匀实验设计,得出的优化条件为:PEI浓度为1.75%,十二烷基硫酸钠(SDS)浓度为0.1%,酸接受剂(Na2CO3:NaOH=2∶1)浓度为0.3%(均为质量浓度),界面聚合反应时间(IPT)为2min,膜对一价盐的截留率均在30%左右,对二价盐的截留率接近70%,对低分子有机染料的截留率达90%以上。 2 水处理当中的应用 2.1 自来水深度处理崔崇威等人[9]依据大庆水源水质特点确定优质桶装水的生产工艺为:自来水—多介质过滤—臭氧化—生物活性碳过滤—精密过滤—纳滤—臭氧紫外双重消毒—自动化灌装。纳滤浓水水质分析表明优于原水,提出将其回用于工艺中,结果表明:纳滤浓水的回用可以使桶装饮用水保留一部分人体所需的矿物质,同时提高水的硬度,达到优质桶装水的要求。组合工艺对有机污染物去除效率较高,出水高锰酸盐指数小于110mg/L,效果稳定。纳滤膜操作压力低,可使原水部分脱盐,阴离子截留率按NO3-、Cl-、F-、SO42-顺序递增;尤其对该地区水中含量较高的F-有良好的去除效果;阳离子截留率按Na+、K+、Mg2+、Ca2+顺序递增,对高价离子的去除率大于其对一价离子的去除率,对水中无机和有机污染物都具有独特的分离特性。 朱安娜等人[10]针对磁场应用于自来水纳滤软化过程的初步研究表明:与同样条件下的对照实验相比,磁场的存在可以减缓纳滤膜通量衰减的速度。对膜面结垢的电镜分析发现,磁场引入纳滤膜过程可导致膜面结晶形态的改变。不加磁场的纳滤过程中,膜面上主要生成颗粒状的方解石;加磁场的纳滤过程中,膜面上针形文石的含量增高,且大多形成团簇结构。纳滤膜面上针形导磁极后在膜面上以S-N的结合次序形成链状结晶。 2.2 地表水处理地表水的成分与其中的化学物质往往随着季节的变化或是雨后地表冲积物而变化,虽然在处理地表水的过程中我们主要去除的是有机物而不是硬度,纳滤膜仍然是很可靠的选择之一。李灵芝和王占生[11]以分别以太湖水和淮河水为水源的两地水厂出厂水为研究对象,研究纳滤膜组合工艺对饮用水中可同化有机碳和致突变物的去除效果。研究表明,纳滤膜对可同化有机碳的去除率为80%,能确保饮用水的生物稳定性,对致突变物的去除率大于90%,使Ames实验结果由阳性转为阴性,对两地不同原水均能生产出安全优质的饮用水。 2.3 废水处理纳滤技术作为一种高效经济的处理手段,已经被应用于很多废水处理工艺当中。王昕彤和孙余凭[12]采用TFC-S型纳滤膜对含镍废水进行回收处理。在试验中研究了试验温度、操作压力、进料流率和溶液中Ni2+的质量浓度对Ni2+的质量截留率和透过流率的影响。

质子交换膜的交联改性研究进展

万方数据

万方数据

万方数据

质子交换膜的交联改性研究进展 作者:杨洁, 潘牧, 袁润章, 李笑晖, YANG Jie, PAN Mu, YUAN Runzhang, LI Xiaohui 作者单位:武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉,430070 刊名: 材料导报 英文刊名:MATERIALS REVIEW 年,卷(期):2005,19(z1) 参考文献(26条) 1.Kerres J查看详情 1998 2.Jones D J;Roziere J查看详情 2001 https://www.wendangku.net/doc/8714744360.html,urent D;Jurgen K;Michael P Cone and foliage volatiles emitted by Pinus cembra and some related conifer species[外文期刊] 1998(5) 4.Houblod H G查看详情[外文期刊] 2001 5.Kerres K D查看详情 2001 6.Kerres J查看详情 2001 7.Rikukawa M;Sanui K Proton-conducting polymer electrolyte membranes based on hydrocarbon polymers [外文期刊] 2000(10) 8.吴洪;王宇新;王世昌查看详情 2001(04) 9.Barbir F;Gomez T查看详情 1996 10.刘富强质子交换膜燃料电池复合膜的研究 2002 11.Mehta V;Cooper J S查看详情 2003 12.Jorissen J;Gogel V;Kerres J查看详情 2002 13.Kerres J查看详情 2001 14.Zhang W;Tang C M;Kerres J A novel multiple cell photo-sensor instrument: principles and application to the study of THF hydrate formation[外文期刊] 2001(10) 15.Kerres J;Ullrich A查看详情 1999 16.Kaur S;Florio G查看详情 2002 17.Nolte R查看详情 1998 18.Choi W C;Kim J D查看详情 2001 19.衣宝廉燃料电池--高效、环境友好的发电方式 2003 20.Grot W;Ford C查看详情 2004 21.Baldauf M;Preidel W Status of the development of a direct methanol fuel cell[外文期刊] 1999(2) 22.Blum A;Duvdevani T;Philosoph M查看详情 2003 23.Heinzel A;Barragan V M查看详情 1999 24.史萌;邱新平;朱文涛Nafion膜在直接甲醇燃料电池中的应用及改进[期刊论文]-化学通报(印刷版) 2001(08) 25.Won J;Choi S W查看详情 2003 26.邢丹敏;杜学忠;于景荣燃料电池用质子交换膜研究进展[期刊论文]-电源技术 2001(z1) 本文链接:https://www.wendangku.net/doc/8714744360.html,/Periodical_cldb2005z1078.aspx

纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用

纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用

纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用 随着人们对饮用水安全越来越重视,饮用水深度净化处理备受关注。纳滤膜元件主要是利用膜分离技术的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以纳滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,纳滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。纳滤膜元件可有效净化水质,为人们的饮用水安全提供保障。 自来水先进入纳滤膜元件管内,在水压差的作用下,膜表面上密布的许多微孔只允许水分子、有益矿物质和微量元素透过,成为净化水。而细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子有机物等有害物质则被截留在纳滤膜管内,在纳滤膜进行冲洗时排出。纳滤膜使用一段时间后,被截留下来的有害物质会依附在纳滤膜元件的内表面,使纳滤膜元件的产水量逐渐下降,尤其是自来水水质污染严重时,更易引起纳滤膜元件的堵塞,定期对纳滤膜元件进行冲洗可有效恢复膜的产水量。将成束的纳滤膜丝经过浇铸工艺后制成纳滤芯,滤芯由ABS外壳、外壳两端的环氧封头和成束的纳滤膜丝三部分组成。环氧封头填充了膜丝与膜丝之间的空隙,形成原液与透过液之间的隔

离,原液首先进入纳滤膜孔内,经纳滤膜过滤后成为透过液,防止了原液不经过滤直接进入到透过液中。 以上就是为大家介绍的纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用,希望对大家有所帮助。纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的有效应用,帮助人们解决了饮用水安全问题,为改善人们生活品质贡献一份力量。

纳滤膜的结构控制与制备

纳滤膜的结构控制与制备 摘要摘要: :通过分析纳滤膜结构、性能与制备过程,本文初步概括纳滤膜的制备过程中的结构控制的制备过程中的结构控制,,初步设想出聚砜与初步设想出聚砜与聚丙烯腈聚丙烯腈聚丙烯腈复合纳滤膜的复合纳滤膜的制备。 1、引言 1.11.1纳滤膜概况: 纳滤膜概况:膜是一种具有特殊选择性分离功能的无机或高分子材料,它能把流体分隔成不相通的两个部分,使其中的一种或几种物质透过,其它物质被截留来完成分离。 纳滤(NF)是介于RO 和UF 之间的一种压力驱动型膜分离技术。主要是芳香族聚酰胺复合纳滤膜、醋酸纤维素不对称纳滤膜、聚哌嗪酰胺类复合纳滤膜和磺化聚醚砜类复合纳滤膜。其截留分子量在100~1000的范围内,孔径为几纳米,通常截留率范围在60~90%。 纳滤基本原理:对盐的截留性能:主要依靠离子与膜之间的静电作用。价态不同,截留程度不同。大致分离规律为: (1)对于阴离子,截留率按下列顺序递增; NO 3-,Cl -,OH -,SO 42-,CO 3 2- (2)对于阳离子,截留率递增顺序为: H +,Na +,K +,Ca 2+,Mg 2+,Cu 2+(3)一价离子渗透,多价阴离子滞留(高截留率) 1.21.2纳滤膜分离特点及机理: 纳滤膜分离特点及机理:1.2.1纳滤膜大部分为荷电膜,包括荷正电膜、荷负电膜和双极

膜等。分离行为不仅受化学势控制,同时也受电势梯度的影响,传质机理比较复杂。纳滤膜的分离同时具有两个特性:筛分效应和电荷效应。分子量大于纳滤膜孔径的物质,被膜所截留,称为膜的筛分效应;而溶液中的高价离子与纳滤膜上所载电荷间有静电相互作用,被膜所截留,称为膜的电荷效应,又称为Donnaa效应。 1.2.2纳滤膜主要的分离特点可以总结如下: (1)具有纳米级孔径,分离对象主要为粒径1nm左右的物质,特别适于分子量为数百至2000的物质分离,相当于分子尺寸为1衄左右的溶解; (2)操作压力低,一般低于1MPa,远小于反渗透所需操作压力(几个到几十个MPa),也被称为低压或疏松型反渗透。较低操作压力意味着对分离系统的动力设备要求降低,因而设备投资和运转成本都比反渗透低。 (3)功能多样化,例如水的软化,一次性就将钙镁以及有机物去除,对不同价态离子的截留效果不同,对离子的截留受离子的价电荷数和离子半径的影响,对单价离子的截留率低,对二价和高价离子的截留率高。如离子的价电荷数相同,则离子半径越大,膜对该离子的截留率越大。 (4)较好的耐压密性和较强的抗污染能力。由于钠滤膜多为复合膜和荷电膜,因而耐压密性和抗污染能力较强,具有高效节能的特点。 1.2.3目前常用来解释纳滤传质过程的模型有非平衡热力学模

正电型PVC-PEI复合纳滤膜的制备及其盐-染料分离性能-

文章编号:1001-9731(2014)24-24050-05 正电型PVC/PEI复合纳滤膜的制备及其盐/染料分离性能? 崔月,许云秋,姚之侃,杜世媛,赵斌,朱宝库,朱利平 (浙江大学高分子科学与工程学系,膜与水处理技术教育部工程研究中心, 高分子合成与功能构造教育部重点实验室,杭州310027) 摘要:在聚氯乙烯(PVC)超滤膜表面通过沉积形成与之共价结合的聚乙烯亚胺(PEI)层,先后用戊二醛和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTAC)令PEI交联和季铵化,制备了荷正电PVC/PEI复合纳滤膜;考察PEI分子量和EPTAC浓度对膜结构及性能的影响.结果表明,当分子量分别为5万和7万的两种PEI按质量比1?1混合使用时,可以得到皮层致密均一的复合膜,EPTAC季铵化后PVC/PEI复合纳滤膜荷正电,有良好的亲水性,0.3MPa操作压力下水通量达58.7L/m2四h,对NaCl不截留,对刚果红染料的截留率达98.9%,在染料和无机盐分离领域具有重要意义.关键词:聚氯乙烯;聚乙烯亚胺;荷正电;纳滤膜 中图分类号: TQ028.8文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.24.010 1引言 纳滤(nanofiltration,NF)介于超滤和反渗透,截留分子量在200~2000之间,主要用于纳米尺度组分的分离,故而得名[1].与反渗透相比,纳滤可在低压下(小于1MPa)运行,设备要求低,在食品工业[2]二废水处理[3-4]二石油开采二制药[5]等领域有广阔的应用前景.商业化纳滤膜有两种制备方法:一是由二胺与二酰氯界面聚合形成聚酰胺纳滤层[6];二是在超滤膜表面由磺化芳香族聚合物(主要是磺化聚醚砜)构建纳滤皮层[7].前者过程简单,但分离选择性低二耐余氯氧化性差;后者荷负电,对荷负电物质的分离性好,但适用的磺化聚合物种类很少.因此,制备具有荷正电特征的新型纳滤膜具有重要意义. 聚氯乙烯是产量仅次于聚乙烯的第二大合成树脂,价格低廉,具有优异的机械强度,化学稳定性好,耐腐蚀.本文研究团队10多年前以其为膜材料开发出的聚氯乙烯超滤膜,已实现大规模的工业化生产和应用[8-9].虽然先后有PVC超滤改性微滤[10]二超滤[11-12]的研究报道,但除了本课题组外,迄今还未见有关PVC基纳滤膜研究的报道. 聚合过程的链转移[13]等反应,使得PVC链中存在部分高活性的C-Cl键(如叔碳-氯二氯烯丙基等),其活泼的氯原子可与胺类化合物进行烷基化反应[14],是本研究提出在PVC超滤膜表面构筑聚乙烯亚胺(PEI)层的理论根据.在PVC膜表面PEI经热处理实现与之共价结合,继而戊二醛令氨基交联二EPTAC 与氨基反应形成季铵盐,期望由此开发一种新型的荷正电的PVC/PEI复合纳滤膜的制备方法. 2实验 2.1主要原料与试剂 聚氯乙烯(PVC-1300),华尔沃试剂公司.聚乙烯亚胺PEI-7w(M w=70000)和PEI-2w(20000)二戊二醛二刚果红二维多利亚蓝B二氨基黑10B,阿拉丁试剂公司.2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,东营国丰精细. CaCl2二NaCl国药集团. 2.2荷正电PVC/PEI复合纳滤膜的制备 采用浸没沉淀相转化法制备PVC超滤底膜(M0).表1为PEI水溶液配方. 表1 PEI水溶液配方 Table1The com p ositions of PEI filtration solution 膜编号PEI-2w/wt%PEI-7w/wt% M10100 M23070 M35050 M47030 M51000 将事先配制如表1所示一定浓度的PEI水溶液倾于其上;待水滤去之后,则PEI在PVC超滤表面自然沉积,形成薄层;经70?热处理,PVC-PEI间形成共价结合;去离子水冲洗;继将膜浸泡在1%戊二醛水溶液中10min,再经60?热处理1h,令醛基与氨基反应实现PEI层的交联(M1-M5);最后将膜在不同浓度(5%,10%和15%(质量分数))二60?的EPTAC溶液中浸泡1h,取出,用去离子水清洗,得到荷正电的PVC纳滤膜(以M3为例,分别命名为M3-5%二M3-10%和M3-15%).制备过程中PEI层化学组成的变化如图1所示. 0504 22014年第24期(45)卷 ?基金项目:国家自然科学基金资助项目(20974094);国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2012AA03A602) 收到初稿日期:2014-07-17收到修改稿日期:2014-09-18通讯作者:朱宝库,E-mail:zhubk@z j u.edu.cn 作者简介:崔月(1989-),女,河北石家庄人,硕士,师承朱宝库教授,从事分离膜材料研究.

纳滤膜处理系统操作手册

纳滤膜处理系统操作手册 开机运行流程: 1.阀门控制: 1#阀(全开)-11#阀(2圈)-12#阀(全开)-9#阀(1圈)-10#阀(全开) 2.电控柜控制: 接通电源选择自动运行模试,电控柜上指示灯: 增压泵-计量泵(阻垢剂加药箱) -循环泵-高压泵。(在选择自动运行模试后对过滤器、增压泵、高压泵、循环泵进行排气)4.浓水和产水排放流量控制: 等到所有泵都打开运行后调节浓水排放阀及调节电控柜上高压泵变频器旋钮(每调节一点停留10秒观测流量),让浓水排放流量达到1.5m3/h,产水排放流量达到4.5m3/h。 注:如高压泵变频器旋钮频率调节到100时,产水流量还没有达到4.5m3/h,则要开大11#阀(每次一圈),开大11#阀之前把高压泵变频器旋钮频率调节到50以下。 系统每次停机及停机后冲洗流程: 1.电控开关调到停 等待四台泵指示灯全灭,灯灭顺序: 高压泵-循环泵-增压泵-计量泵(阻垢剂加药箱) 2.关闭原水箱进水阀门,打开产水箱进水阀(二个),浓水直排阀,浓水手动排放阀。 3.电控开关调节到手动,增压泵开关调节到手机。 4.冲洗10-15(分钟)或者产水箱内水剩2-3格。 5.关闭增压泵后立即关闭所有阀门。 6.关闭电源 清洗(化学)及化学药剂残留冲洗: 清洗时用NaOH及HCI各一次 1.打开2#阀、4#阀、6#阀、7#阀、13#阀,运行模试选择手动,手动打开增压泵,循环10-20分钟。 2.清洗浸泡循环:手动关闭增压泵,立即关上2#阀、6#阀

7#阀,浸泡1小时后。打开2#阀、6#阀7#阀,手动打开增压泵循环。共循环浸泡二次。 3.化学药剂残留清洗: 关闭4#阀,打开2#阀、3#阀、5#阀、6#阀,从产水箱清洗(产水或自来水都可),手动打开增压泵。清洗标准达到取样口出水PH值达和产水箱水样的PH值。 4.清洗完毕后立即关闭所有阀门。 长时间停机保护: 如果长时间停机保护需给纳滤系统注入保护液,注入方法可用化学清洗中的循环步骤来实现。 纳滤处理系统使用注意事项: 1.在开泵前检查进水口阀门和出水口阀门是否有被打开。2.在运行过程中,一定时间后产水流量下降,首先调节电控柜旋钮,在调节到100时还是没有达到产水4.5m3/h明,先将旋钮调节到50以下,然后调节11号阀门,开大1圈左右,然后再调节旋钮,逐渐开大旋钮,看流量是否达到要求,如果还没有达到再执行以下操作,将11号阀门开大一点。 3.进水的PH值一定要为弱酸性,进膜前必须杀菌。 4.在运行时,注意泵和过滤器的排气。 5.运行期间记录一些数据: 1.进水PH值,电导率,COD,温度(进水为MBR出水) 2.产水电导率,COD,温度(其中,进水PH,产水电导率,COD,温度可以由设备上的表读出) 3.进水压力,浓水压力,产水流量,浓水流量(早中晚读数三次)(再调节后也要读数一次并记录) 6.冬天停机前必须作防冻操作,所有阀门必须是闭合状态(纳滤处理系统注入保护液),水箱里的水必须放空。 7.长期停机后第一次开机必须有冲洗操作(可用自来水)。8.原水箱无水停机后电控柜必须进行重启操作,就是将全部按钮打到关闭状态,(变频按钮可以不动),开机按开机操作即可。

添加剂种类及保存条件对聚醚砜超滤膜过滤分离性能的影响

添加剂种类及保存条件 对聚醚砜超滤膜过滤分离性能的影响 一. 实验目的 1、了解超滤膜的制作过程; 2、掌握超滤膜的性能评价标准及方法; 3、对比不同铸膜液组成对聚醚砜超滤膜性能的影响; 4、对比不同保存条件对聚醚砜超滤膜性能影响。 二. 实验研究的提出 对于本实验研究的提出,我们从以下两方面进行考虑: ●PES膜材料的特性 1、具有较好的成膜特性 2、具有较好的机械强度、化学稳定性和热稳定性 3、膜通量较高,是制备超滤和微滤膜的理想材料 ●PES膜材料的局限性 1、 膜材料本身具有憎水性 2、 亲水性改性存在问题 A. 添加剂的加入会影响铸膜液组成和特性,进而对膜结构造成极大的影响,进而影响膜的选择透过性 B. 亲水性添加剂易流失,造成膜在后处理和使用过程中亲水性不同程度地丧失 综合以上两点,我们确定了本实验研究的内容: 1、考察不同亲水性添加剂对膜性能的影响 2、考察膜的保存方法对不同添加剂改性的膜的性能的影响 3、旨在通过比较,筛选出亲水性和亲水稳定性较优的添加剂。 三. 实验原理 (一) 膜分离 膜分离技术是用半透膜作为选择障碍层、在膜的两侧存在一定量的能量差作为动力,允许某些组分透过而保留混合物中其他组分,各组分透过膜的迁移率不同,从而达到分离目的的技术,是一种属于传质分离过程的单元操作。膜可以是固态或液态,所处理的流体可以是液体或气体,过程的推动力可以是压力差、浓度差或电位差。 膜分离过程有多种,不同的分离过程所采用的膜及施加的推动力不同。上表列出了几种

工业应用膜过程的基本特性及适用范围。 与传统分离技术相比,膜分离技术具有以下特点: 1、在常温下进行 有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩; 2、无相态变化 保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3‐1/8; 3、无化学变化 典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染; 4、选择性好 可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能; 5、适应性强 处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行,工艺简单,操作方便,易于自动化。 (二) 超滤膜 超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径为0.05μm~1nm。超滤膜的主要分离对象是胶体和大分子物质。 主要机理有:1、在膜表面及微孔内被吸附(一次吸附);2、溶质在膜孔中停留而被去除(阻塞);3、在膜面被机械截留(筛分)。一般认为物理筛分器主导作用。 超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的,没有皮层,所有方向上的孔隙都是一样的,属于深层过滤;后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层,表层厚度为0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底层厚度为200~250微米,属于表层过滤。工业

工业用纳滤膜安装顺序说明

工业用纳滤膜安装顺序说明

工业用纳滤膜安装顺序说明 纳滤膜元件安装要求十分严格,如果安装不当会对膜元件造成损坏,那么我们应该如何正确安装纳滤膜元件呢?下面为大家详细说明纳滤膜元件安装顺序: 1、通常纳滤膜元件置于1%浓度的亚硫酸氢钠溶液中保存,首先应用纯水充分冲洗。 2、纳滤膜元件的给水侧有一个浓水密封圈、注意密封圈的安装方向是口朝上游张开。浓水密封圈的功能是保证原水全部流到膜元件内不发生旁流。原水自身流速会使浓水密封圈的开口朝压力容器内壁紧压密封。若密封圈的安装方向相反,原水不能密闭,造成一部分原水流到膜元件外侧,使膜表面流速降低,导致纳滤膜结垢,从而缩短膜的使用寿命。 3、确认O型圈安装在连接配件指定位置上。安装时要注意O型圈及连接件表面没有划伤或附着物。要注意不要将O型圈扭曲安装。若连接件发生泄漏,原水就会进入到产水中,会导致产水水质下降。安装在集水管上时,O型圈和集水管的表面用纯水、蒸馏水或甘油沾湿以便于安装。

4、卸下压力容器两侧的端板安装膜元件。将适配器安装在第一支膜元件的集水管浓水侧。然后将膜元件沿原水水流方向推进,装入压力容器内。 多支纳滤膜元件连续安装时,前一支膜元件完全进入膜壳之前,就要准备下一支膜元件与连接件连接。同时要注意不要让膜元件与压力容器边缘接触,以防产生擦伤,尽量平行推入压力容器中。 5、确认压力容器的适配器连接后,将浓水侧端板与膜壳连接。 6、完成浓水侧端板的安装后,应再次从进水侧向浓水侧推动膜元件,保证其完全紧密连接。然后再进行进水侧端板的安装,安装进水侧端板时应注意测量端板与适配器之间的间隙。如果有间隙,安装内径大于适配器外径的厚度为1/4寸- 1/寸的塑料垫片,直至使端板不能完全安装到位,此时取下一支垫片后再安装好端板即可。 以上就是为大家说明的纳滤膜元件安装顺序,希望对大家有所帮助。纳滤膜元件安装时一定要按照正确顺序安装,确保纳滤膜元件在安装时不会受到任何损伤。

石墨烯纳滤膜的制备、改性及其性能研究

石墨烯纳滤膜的制备、改性及其性能研究氧化石墨烯作为石墨烯的氧化衍生物不但保持有部分石墨烯的优越性能且易于大规模制备,能够通过简单的抽滤或旋涂法组装成拥有丰富二维纳米孔道网络的宏观膜材料,在气体分离、液体分离等领域具有广阔的应用前景。现有关于石墨烯分离膜的报道多集中于气体分离和微滤过程,而在纳滤领域仍未有研究涉及。 因此,本论文首先提出超薄石墨烯纳滤膜的概念,研究了超薄石墨烯纳滤膜的制备及影响其纳滤性能的因素,同时系统研究了其传质以及截留机理。然后基于所得出的理论,对石墨烯纳滤膜的结构进行了改性,进一步提高了纳滤综合性能。 为了进一步扩展石墨烯纳滤膜的应用范围,本文还探索了正电荷修饰的石墨烯纳滤膜制备路径及其纳滤性能。最后,本文还对石墨烯纳滤膜的抗污性能和抗污机理进行了系统研究,并针对性地进行改性并提高了其抗污性能。 (1)本文利用改进Hummers法制备出高质量单片分散氧化石墨烯,并利用在碱性或中性条件下沸腾回流对其进行适度还原。利用这种适度还原石墨烯的高度可溶性质,采用真空辅助成膜法制备出一系列选择分离层厚度仅为20-50 nm的超薄石墨烯纳滤膜。 对石墨烯纳滤膜微结构及性能的重要影响因素进行探索并发现:还原石墨烯的还原程度、还原石墨烯的用量以及支撑膜的孔径和粗糙度是影响石墨烯纳滤膜性能的主要因素。以中性条件下沸腾回流1小时的还原石墨烯(rGO)为原料,沉积在平均孔径为50 nm的PVDF滤膜上,石墨烯用量为25.4 mgm-2的石墨烯纳滤膜(rGOm)具有非常优异的纳滤性能,其水通量为4.76 Lm-2 h-1bar-1,对Na2SO4的

截留率可达95%以上(是目前报道最高值),对甲基橙染料截留率可达98%以上。 对石墨烯纳滤膜的传质、截留机理进行了系统地研究,发现水分子在石墨烯纳滤膜中表现为无摩擦的超快流动,该膜对带电物质的截留是尺寸筛分效应和电荷排斥效应(Donnan效应)共同作用的结果。(2)为了进一步提高石墨烯纳滤膜的通量,本文通过共组装方法制备出一种新型石墨烯/碳纳米管二元复合高通量碳基纳滤膜(G-CNTm)。 借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及原子力显微镜(AFM)等微观形貌表征手段证实碳纳米管能够均匀地分散在石墨烯层间,起到增大二维纳米孔道尺寸的作用。G-CNTm的通量及截留率可以通过碳纳米管的添加量进行调节。 相比未添加碳纳米管的rGOm, G-CNTm在不降低对有机染料的截留率基础上将水通量提高100%以上。石墨烯与碳纳米管用量比为2:1的G-CNT(100)m纯水通量高达11.33 Lm-2h-1bar1,对甲基橙以及直接黄溶液的截留率分别为96.1%和99.8%。 由于碳纳米管在石墨烯层间的支撑作用,G-CNTm水通量随操作压力和盐浓度的增长衰减速度明显慢于末添加碳管的rGOm。(3)为了进一步拓展石墨烯纳滤膜的应用范围,本文制备了正电荷改性的石墨烯纳滤膜。 以石墨烯基元上的羧基为改性位点,利用1-乙基.(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)催化的酰胺化反应在石墨烯纳滤膜上部分修饰了胺基和季胺根,使之带有部分正电荷。膜表面Zeta电位表征表明经胺基或季胺根修饰后的石墨烯纳滤膜荷有部分正电,表面电性得到改变,在pH=4左右出现等电点。 此外通过X射线粉末衍射(XRD)和纳滤性能表征发现,EDC也促进了石墨烯片之间的交联反应,使其在水中的石墨烯层间距比未交联样品小。正电荷修饰的石

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