煤基板式微濾炭膜的制備及應(yīng)用.pdf

1、煤基炭膜是以煤為原料制備而成的一種新型多孔無機(jī)膜，由于具有成本低廉、耐高溫、耐腐蝕及機(jī)械強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)，在液體分離領(lǐng)域受到極大的關(guān)注。不僅如此，煤基炭膜還具有一定的導(dǎo)電性，通過與電催化氧化技術(shù)結(jié)合構(gòu)建而成的膜分離-電催化氧化協(xié)同反應(yīng)體系，在處理難降解印染廢水方面展現(xiàn)出良好的發(fā)展前景，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ碾姶呋げ牧稀?br>　　論文以混煤作為原料，潤濕劑、粘結(jié)劑、造孔劑等作為添加劑，采用半干法壓制成型，經(jīng)干燥、炭化制備出煤基板式微濾炭膜

2、?？疾炝瞬煌悍N配比、潤濕劑、粘結(jié)劑、造孔劑、成型條件和干燥條件對煤基板式微濾炭膜性能的影響，并利用FT-IR、SEM、XRD、氣體泡壓法等對煤基板式微濾炭膜的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。研究發(fā)現(xiàn)，混煤中焦煤含量為40％-60％、潤濕劑加入量為15％、粘結(jié)劑加入量為10％、造孔劑加入量為15％、成型壓力為20MPa、保壓時間為10min及干燥時間為7h時，制備的煤基板式微濾炭膜的孔結(jié)構(gòu)性能、導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度達(dá)到最佳。為了進(jìn)一步提高煤基板式微濾炭

3、膜的導(dǎo)電性及機(jī)械性能，更有利于煤基板式微濾炭膜在電催化膜材料方面的應(yīng)用，開展了向原料中加入導(dǎo)電物質(zhì)（石墨、炭黑）提高炭膜的導(dǎo)電性、加入碳纖維增強(qiáng)炭膜的機(jī)械強(qiáng)度的研究工作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:導(dǎo)電物質(zhì)的加入可有效地提高炭膜的導(dǎo)電性能，但也在一定程度上降低了炭膜的機(jī)械性能，在相同加入量條件下，石墨對炭膜導(dǎo)電性的提高程度更為明顯，且當(dāng)石墨的加入量為5％-10％時，炭膜的綜合性能最佳;當(dāng)短切碳纖維的加入量在10％-15％之間時，可以有效的降低炭膜的脆

4、性，提高炭膜的抗壓強(qiáng)度。
　　論文將煤基板式微濾炭膜擔(dān)載TiO2粒子，制備成TiO2電催化炭膜，用于膜分離-電催化氧化協(xié)同體系處理對酸性橙Ⅱ溶液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:TiO2電催化炭膜反應(yīng)器可以明顯的降低膜污染、延緩膜通量的下降，經(jīng)過12h后，膜通量僅下降了4％。操作條件影響廢水中難降解物質(zhì)的脫除效果，其中當(dāng)酸性橙Ⅱ的初始濃度為65ppm、電解質(zhì)Na2SO4溶度為22g/L以及泵速為500μL/min時，膜分離-電催化氧化協(xié)同體系對酸性