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印染废水含有一定量的染料和电解质,不仅对环境造成严重污染,而且浪费资源并提高印染成本,因此,对印染废水进行处理并回收利用其中资源具有重要的现实意义。针对染料废水中所含电解质的脱除,传统纳滤膜比较适宜于一价盐和低分子量有机物的分离,而对于二价盐与有机物的分离效果并不理想。为此,本文基于我们研究所多年的相关研究基础,旨在通过聚离子液体实现纳米无机材料的荷电修饰,以共混-相转化方法制备有机无机杂化荷正电纳滤膜,期望该膜对二价阴离子具有较高透过率。本文主要研究内容及研究成果如下:(1)离子液体单体制备及SiO2-PIL/PES杂化荷正电纳滤膜制备以三乙胺和烯丙基氯为原料制备了季铵型离子液体单体,采用反向原子转移自由基聚合(RATRP)的方法在纳米SiO2表面实现了离子液体的接枝聚合;以聚醚砜(PES)为膜材料、聚离子液体修饰的纳米SiO2微粒为荷电基团制备铸膜液,通过共混-相转化方法,制备了SiO2-PIL/PES有机无机杂化荷正电纳滤膜,并对其进行了性能表征。结果表明,在该体系下RATRP的最佳聚合时间为24h,且反应活性可控,聚合分子量可达2800Da,分散度为1.02。所制杂化荷正电纳滤膜具有较强的亲水性,其膜表面水接触角达到57.5o,纯水渗透性达到189.2L/(m2·h·MPa),在0.4MPa操作压力下,膜对活性红49和活性黑5表现了优异的截留性能,其截留率分别保持在85%,90%以上;膜对电解质尤其是二价阴离子盐则表现出较好的透过性能,MgCl2、MgSO4的截留率保持在10%以下,对NaCl和Na2SO4的截留率约5%以下。(2)HNTs-PIL/PES杂化荷正电纳滤膜制备通过RATRP方法,在天然埃洛石纳米管表面实现了聚离子液体的荷电修饰,从而制备了荷正电纳米微粒HNTs-PIL,然后通过共混-相转化的方法制备了HNTs-PIL/PES有机无机杂化荷正电纳滤膜。结果表明,随着HNTs-PIL的添加,杂化膜亲水性随之增强(膜表面水接触角达到60.5o),杂化膜的热稳定性显著增加(其热分解温度增加20-40oC,最高达到435oC)。在0.4MPa操作压力下,所制杂化荷正电纳滤膜对活性红49的截留率达85%,对活性黑的截留率保持在95%以上,而对MgCl2、MgSO4的截留率则在10%左右,对NaCl和Na2SO4的截留率5%左右。(3)HT-PIL/PES杂化荷正电纳滤膜制备采用尿素分解、均匀共沉淀方法制备了高结晶度的镁铝水滑石(Mg-Al HT),对其层间的阴离子首先进行硝酸根置换,继而以RATRP的方法对其进行聚离子液体荷电修饰(HT-PIL)作为无机荷电纳米材料。通过共混-相转化方法制备HT-PIL/PES有机无机杂化纳滤膜,并对杂化膜性能进行了系列表征,结果表明,HT-PIL在膜溶剂N, N-二甲基乙酰胺(DMAc)中成功实现了原位剥离,所制备杂化膜表面水接触角可达63.5o,机械性能和热稳定性也明显增强,在0.4MPa操作压力下,所制杂化荷正电纳滤膜对活性红49的截留率达90%,对活性黑的截留率保持在95%以上,而对MgSO4的截留率低于15%,对Na2SO4的截留率低于10%。聚离子液体荷电修饰的上述三种无机纳米材料之空间尺寸和形貌结构对荷正电纳滤膜表皮层厚度、离子交换容量以及纯水渗透性有较大影响。无机纳米微粒空间尺寸越小,所制杂化膜亲水性、渗透性能的提高越明显;无机纳米微粒的形貌结构对其在膜主体中的分布有较大影响,对杂化膜的离子交换容量、渗透分离性能影响较为突出,因此,通过控制杂化膜中无机纳米材料的形貌结构和空间尺寸可以调控制备满足特殊要求的有机无机杂化膜。