ZnS/GO改性PVDF膜的制备及其对水中腐殖酸处理性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lang_tianhua
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
随着水资源短缺和水污染问题的日益突出,地表水作为重要的饮用水源之一,其水质备受关注。而腐殖酸是地表水中广泛存在的天然有机物,是水体色度、异味和消毒副产物前驱物的主要来源,其大量存在会严重影响水质安全。膜分离技术具有污染物分离效果好、能耗低的优点,被广泛用于水中腐殖酸的高效去除。PVDF材质的物理化学特性稳定,是一种优良的膜材料,然而,其表面强疏水性容易引起严重的膜污染,使得处理效果大幅度下降。对膜进行亲水和光催化改性,增强膜的抗污染性能,在光催化降解与膜分离同时作用下能够提高腐殖酸的去除效果。本课题通过ZnS/GO掺杂PVDF制备具有光催化作用和抗污染性能增强的复合膜,研究其对腐殖酸的处理性能。为了在膜改性中利用氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)的高亲水性和高电子迁移特性以及纳米ZnS的光催化活性,首先采用水热合成法和改进的Hummers法制备了ZnS、GO及ZnS/GO改性物质,并对其进行了性能表征。结果表明,ZnS的粒径大约为100-200 nm,呈b-立方晶型结构;GO纳米片层中含有-OH、C=O和C-O-C等亲水性官能团;合成的ZnS/GO复合物,球形ZnS颗粒均匀分散在GO纳米薄层上,GO的高效电子转移特性降低了ZnS中光生电子-空穴的复合,其光催化性能显著提高,光催化降解120 min亚甲基蓝(Methylene blue,MB)的去除率达93%。采用相转换法制备了含有不同改性物质的共混PVDF膜,并通过扫描电镜、X射线衍射和傅立叶红外光谱等技术对膜进行了表征与测试。结果显示改性膜的断面呈指状的非对称孔结构,掺杂GO与ZnS/GO后,改性膜的表面呈浅褐色。此外,大量含氧官能团的引入以及膜孔径和结构的变化,使得改性膜的亲水性、渗透性及抗污染性能显著增强。GO和ZnS共混含量分别为1%和3%的改性膜具有很强的抗污染性能,通量恢复率从57.2%提升到79.3%,截留效果最好增加了5.5%,同时具有较强的亲水性与光催化降解能力。ZnS/GO含量为5%的改性膜,膜通量提升最多,由222.9 L/(m~2h)增加至431.9 L/(m~2h),光催化性能最强,对MB光催化降解90 min后去除率达98.8%。即PVDF/ZnS/GO-3膜的抗污染性能与截留效果最强,ZnS/GO/PVDF-5膜的光催化性能与渗透性能最好。分别研究改性膜在有无紫外光照时对腐殖酸的过滤去除性能。直接过滤时,PVDF/ZnS/GO-3膜对腐殖酸的截留效果最好。紫外光照下,PVDF/ZnS/GO-3膜对腐殖酸的去除率最高,达91.2%,同时抗污染性能提高20.3%,过膜总阻力降低约12%。PVDF/ZnS/GO-3膜光催化-膜分离处理的影响因素中,腐殖酸浓度较低、中性pH条件下,及无机离子含量少、较低压力下运行时,综合膜过滤能力与腐殖酸去除率,处理效果最好。PVDF/ZnS/GO-3膜在定期清洗下,能够长期过滤运行,说明该改性膜在去除饮用水中的腐殖酸时,具有一定的应用价值。
其他文献
<正>今年暑假,刚满21岁的梧州学院在校大三学生赵博辉,身着志愿者服装,双手持指示牌,在梧州市市政广场十字路口进行交通文明劝导。作为梧州市长洲区大塘街道丰业社区的社区青
生长环境的改善使得新生代农民工得到了比以往更好的教育,因而他们在思想观念上较于父辈而言,自然而然就有了提高,他们会选择外出创业,而不是为人打工,以出卖自己劳动力的方
六号码头承担着为公司起驳船舶分段的任务。分段在异地装上驳船,通过水路运输到码头卸载,在码头堆场暂做停留后运出码头供后道工序使用。码头的驳船停靠和分段堆放场地的管理
工业文明和城市发展在为人类创造巨大财富的同时,也把数十亿吨的废气废物排入到大气当中。当大气中的有害气体达到一定浓度时,就会对人类的身心健康带来巨大的影响。然而随着
为探寻更为科学有效的邻避项目环境影响评价体系,本文首先对现行项目环境影响评价体系进行综合分析,揭示了邻避项目环境影响评价面临环境风险暴露人群广、社会关注度高、项目
飞天山丹霞地貌初步确定为8种类型,由于新构造运动及岩性的差异性,除丹崖赤壁、洞穴遍布全景区外,槽谷及丹霞丘陵为景区南部主导景观,而寨(堡)、拱状、线形及柱状地貌则是景
贷款诈骗罪是以非法占有为目的的犯罪.以合法手段取得贷款为拒不归还的,主观罪过转化为非法占有目的.手段相同但目的不同的,构成不同犯罪.
健康中国战略明确定义了医疗卫生系统的价值导向,使其核心价值回归于"以人为本"和"全民健康"。是否有利于改善人民健康水平,应当成为评价医疗卫生系统的最终标准。我们使用20
“凡事预则立,不预则废”。宁波太平鸟时尚服饰股份有限公司(以下简称“太平鸟公司”)是一家以零售为导向的多品牌时尚服饰公司,目前拥有太平鸟女装、太平鸟男装、MINIPEACE(