压力辅助制备含氧化石墨烯量子点反渗透膜及其抗污耐氯性能

来源 :第九届全国膜与膜过程学术报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:squallcl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  含石墨烯纳米材料因其自身轻薄、抗菌等优良性能,今年来备受新型膜材料研究领域的青睐.氧化石墨烯量子点(GOQD,<15 nm)是相对于普通片状氧化石墨烯尺寸更小、分散性更好的一种纳米材料.我们利用压滤辅助的界面聚合方法制备了一种含GOQD的纳米复合反渗透膜.首先在聚砜膜上压滤一定量含有GOQD的间苯二胺溶液,使其留在聚砜膜上并形成薄层.然后利用间苯二胺和均苯三甲酰氯间进行快速的界面聚合反应形成牢固且致密的含有GOQD的聚酰胺选择层.这种新型反渗透膜制备过程简单、易于大规模制备,并且具有优良的渗透性能和抗污耐氯性能.当GOQD的含量为5mg时(TFN-GOQD5.0)复合膜表现出稳定的水通量(37.5LMH)和较高的NaCl截盐率(98.8%),其水通量比未添加GOQD的TFC膜高1.5倍.GOQD的引入为复合膜带来了更多的水通道,而GOQD微小尺寸和良好额分散性又使聚酰胺层保持了致密的结构,从而保持了良好的截盐性能.含GOQD的复合膜还表现出极佳的稳定性和优异的抗污耐氯性能,为海水淡化和水处理过程中对所用分离膜的性能需求.
其他文献
酚酞型聚醚砜一种综合性能优异的工程塑料和功能材料,具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性和可加工性。利用商品化的N,N-二甲基-1,3-丙二胺与酚酞经一步法合成叔胺酚酞,再与二氯二苯砜聚合制备含叔胺侧基酚酞聚芳醚。叔胺基团的引入一方面可以改善酚酞聚芳醚的亲水性,也可通过化学修饰得到聚电解质,应用于新型纳滤膜的制备,以解决现有聚酰胺商品化纳滤膜不耐氯氧化、不耐酸碱等问题。通过相转化法将叔胺聚醚砜制备
作为新一代多孔材料,金属-有机框架化合物(MOF)具有巨大的发展潜力,广泛应用于分离、储存、催化等领域.近年来,由于其孔道结构及功能的可调控性,MOF在能源领域的应用也逐渐受到关注.利用MOF骨架上的功能基团或在其内部填充离子液体可在MOF中构建离子传递通道,制备具有离子传递特性的MOF材料.研究表明,将此类MOF填充到质子交换膜中能显著增强膜的质子传递特性.然而,功能化MOF作为填充物制备阴离子
纳滤作为一种新型、节能、环保的膜分离技术,在海水、苦咸水淡化,污水处理和资源回收等方面扮演着越来越重要的角色。提高膜通量和耐污染性是纳滤分离领域的研究热点和关键问题。近年来,随着纳米仿生技术的迅速发展,将水通道蛋白或功能性无机纳米材料引入聚合物基膜,构筑具有“水通道”结构的高渗透选择性混合基质膜己逐渐成为一个重要的研究方向。最近,我们提出了一种以两性聚电解质纳米粒子为功能材料构筑高性能聚酰胺混合基
纳滤技术已经被大量应用于海水淡化、生物医药以及石油化工。然而,处理水溶液表现出色的纳滤膜往往很难胜任含溶剂或有机相的溶液的纳滤处理,甚至在某些极端情况下加之膜材料的特性,会使得纳滤膜逐渐溶胀溶解,最终失去过滤性能,很大程度上限制了纳滤膜的应用。因此,近年来耐溶剂纳滤技术被研究者提出,本文通过对耐溶剂膜材料的选择、膜的不同耐溶剂化处理以及对一些实际案例进行分析,综述了近年来国内外对耐溶剂纳滤技术的研
以芳香二酐和自制芳香二胺为单体,从分子结构和亚胺化程序设计角度出发,制备得到耐溶剂、耐高温的聚酰亚胺特种膜材料,该类聚酰亚胺具有可重复使用性:在耐受大部分有机溶剂的同时,在NMP极性溶剂中具有良好溶解性能。以构建的聚酰亚胺膜材料为基础,基于相转化等温和策略制备出纳滤膜,未引入新的基团,结果表明,聚酰亚胺纳滤膜呈现整体非对称结构,通过SEM、AFM等手段考察了膜结构和性能随热处理等因素的演变规律,膜
正渗透(FO)是一种依赖半透膜两侧不同盐浓度溶液所产生的渗透压差驱动水分子过膜渗透的膜分离过.FO以其低或无液压、低能耗、高水通量恢复率,以及相对于压力驱动膜过程具有低污染倾向等优点而在水处理、食品加工和盐差发电等领域备受瞩目.其中,作为FO过程的核心,薄膜复合正渗透膜以其结构可控、选择性高等特点而在正渗透中应用广泛,但由于内浓差极化(ICP)现象的存在,降低了膜两侧的有效渗透压,从而使水通量减小
以三醋酸纤维(CTA)为膜材料,N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮为溶剂,乳酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、甲酸、乙酸为添加剂,通过浸没沉淀法制备三醋酸纤维正渗透膜.研究不同膜材料含量、不同添加剂的含量及种类、蒸发时间等条件下正渗透膜性能的变化规律.通过对最优制膜体系下,对不同的添加剂制备的膜的性能及形貌进行表征,乳酸作为添加剂时,其具有更大的表面粗超度、较强的机械性能及渗透水通量,当采用纯水为处理液
纳滤(NF)作为一种压力驱动膜过程,近几十年受到人们广泛关注。膜污染尤其是不可逆污染严重限制纳滤膜的应用,而抗污染膜的制备是解决膜污染的关键。本文以保持纳滤膜渗透分离性能和降低膜污染为出发点,制备了亲水性纳滤膜,并对其进行了系统研究。本文以O,O-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇(Jeffamine)和均苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相、油相反应单体,在聚砜基膜上界面聚合
纳滤是介于超滤和反渗透之间的压力驱动膜分离技术,被广泛应用于水处理、化工、食品和制药等各个行业.为实现不同体系的高效分离,需要设计与制备适合的纳滤膜.有机-无机杂化纳滤膜能够有效结合有机纳滤膜与无机纳滤膜各自优点,在保持纳滤膜选择性的同时提高其渗透性能.本论文从提高无机材料在聚合物基体内的分散性及其与聚合物基体的相容性和相互作用出发,通过多巴胺(PDA)改性碳纳米管(MWCNT),并通过界面聚合引
聚酰胺复合纳滤膜制备过程中,支撑膜的选择对于复合膜的结构和性能具有重要的影响.本研究以间位芳纶(聚间苯二甲酰间苯二胺,PMIA)为基膜材质,通过相转化法制备出了不同PMIA浓度的基膜,在此基础上,以哌嗪为水相单体,均苯三甲酰氯为有机相单体,在基膜表面上通过界面聚合反应制备出了聚酰胺复合纳滤膜.通过对基膜和复合纳滤膜结构及性能的表征,结果表明,PMIA基膜的不同会影响聚酰胺复合膜的表面皮层形貌及厚度