氧化石墨烯复合膜的制备及其性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:saya1989
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
由于氧化石墨烯具(GO)有独特的二维片状结构,良好的亲水性及物理化学性质可调等特性,使其可作为理想的膜材料应用在分离膜领域中以提高膜性能。通过共价键或非共价键改性,氧化石墨烯可与其他功能分子相结合,从而调节膜结构使其表现出不同的分离性能。本文使用真空抽滤法制备了氧化石墨烯复合膜,通过接枝聚多巴胺来调整膜结构使膜表现出了良好的渗透汽化有机物脱水性能。此外,为使膜对盐溶液也表现出优秀的分离性能,采用静电自组装的方法制备出了表面带有高正电性纳滤膜,并通过改变组装条件控制膜结构以获得性能优异的纳滤脱盐膜。主要工作如下:1、在一定条件下将多巴胺与GO反应,制备了一系列不同反应时间的聚多巴胺接枝氧化石墨烯(PDA-g-GO)。以水解后的聚丙烯腈(h-PAN)为基膜,通过真空抽滤的方法制备复合膜。GO表面聚多巴胺的负载量随着反应时间的增加而增加。分别对乙醇/水混合物及异丙醇/水混合物进行渗透汽化实验,由于异丙醇分子尺寸大于乙醇分子,根据尺寸筛分效应,对异丙醇/水体系复合膜的分离效果更优。此外通过在GO表面接枝聚多巴胺可有效的调节膜内纳米通道的尺寸。聚多巴胺负载量不同时,复合膜表现出不同的分离性能。当反应时间为2 h时,PDA-g-GO/hPA N复合膜在30℃渗透汽化分离70wt%异丙醇-水体系时渗透侧水含量高达99.7%,且由于纳米通道尺寸的增加,膜的通量相比于GO/hPAN复合膜提高了39.0%,可达2273 g/m2·h。2、将带正电的聚乙烯亚胺(PEI)和带负电的GO通过静电自组装法制备了表面带有高正电性的纳滤膜。GO独特的二维结构和极高的长径比使其能容易的组装在膜表面,相邻GO片间所形成的纳米通道摩擦阻力低,可允许水分子的快速通过,使膜表现出高水通量。组装在外层的PEI使复合膜表面带有高正电性,有利于多价阳离子的截留。实验详细研究了PEI浓度、组装时间和GO浓度对膜纳滤性能的影响。最优条件下制备的分离膜对MgCl2溶液表现出了优异的分离性能,在温度为30℃,操作压力为0.5 MPa的条件下对Mg2+的截留率为93.9%,水通量为20.8L/m2·h。
其他文献
客户保持是客户关系管理的一项基本任务,对节约成本和提高利润率有重要影响,实施客户保持,必须识别不同客户的特性,并根据识别结果进行客户细分,进而制定相应的客户策略,所以
我国的体育产业越来越现代化、社会化、产业化,奥运会的成功举办使得体育产业取得了广泛的社会影响和经济效益,极大地促进了我国娱乐、旅游、文化等行业的繁荣。但它的发展也
我国证券市场退市风险警示机制是从1998年实行的特别处理机制演变而来的,在资本市场发展初期,该项机制旨在通过向投资者提示上市公司在经营业绩、信息披露等方面的风险,引导
课程建设是课程改革的应有之义和必然选择,也是落实立德树人的根本途径。教师的课程意识主要是指教师进行课程建设的自觉意识,包括目标意识、资源意识、结构意识、生成意识和
本文基于现实基础,从静态和动态两个角度分析了教育投入,人力资本异质性与地区经济发展的关系,认为教育投入对地区人力资本结构有重要影响,地区教育投入的增长促使人力资本结构高
高校自2019年1月1日起执行《政府会计制度》。新制度的改革是近年来最为重大的一次变革,有机地建立了预算会计与财务会计既相互独立而又互相关联的核算预测体系--双体系平行
孔子是人类历史上最有影响力的人物之一,是绝对的精神领袖、中国文化的圣人。孔子是重“和”的,他的有关“和”的观点极具普世价值,是滋养中国文化传统生根发芽的沃土,其影响也远
针对原料场圆盘配料系统下料量检测滞后和料量随堆料机进退变化较大的特点,应用时间序列分析方法建立了基于AR模型的圆盘下料量预测模型。实际预测结果表明,该模型精度高,能够根
英语转移修饰是一种超常规搭配的修辞方法,它是由转移修饰语和中心词构成的,转移修饰语与中心词之间存在着不同类型的语义联系,这种联系是靠联想建立起来的。因为转移修饰具有一