TiO2–SiO2固體超強酸納米管-聚砜復合膜及其應用的研究.pdf

1、膜技術在污水凈化過程中得到了廣泛的應用,然而,傳統(tǒng)聚砜膜在處理含油廢水中的實際應用卻受到很大的限制,因為聚砜本身在親水性、抗壓實能力以及抗污染能力方面的存在不足。所以,如何提高聚砜的這些性能有著重要的意義。
　　將無機粒子填充到有機膜中制備出有機–無機復合膜的方法因其操作簡單而受到關注。本文利用了二氧化硅納米管的中空結構、高長徑比、高比表面積等特性,首先制備出了SiO2納米管,接著在其表面沉積一層TiO2并硫酸化從而得到TiO2-

2、SiO2固體超強酸納米管(STSN),其具有長徑比的管狀結構能使其沿著聚合物鏈與聚合物之間產(chǎn)生更好的相互作用;同時其固體超強酸的性質(zhì)能有效的除去膜表面及孔道中的金屬氧化物等固懸,從而延長膜的使用壽命。同時STSN的最佳制備工藝被探討并確定:Ti與Si的摩爾比為1:3;硫酸的濃度為1mol/L;硫酸的浸漬時間為4小時;煅燒溫度為600℃。
　　將STSN添加到聚砜(PSF)膜中通過相轉化方法制備出了STSN/PSF復合膜,材料的最佳

3、添加量被確定為10％。SEM電鏡圖顯示STSN/PSF復合膜有著非對稱的結構,它有著致密的起分離作用的表層以及多孔的其支撐作用的支撐層。同時,可以看出STSN被均勻的分散在了聚砜膜中。數(shù)據(jù)顯示STSN/PSF復合膜有著良好的性能:處理膜過濾水時的通量為404L/m2h;水的接觸角為36.5°;膜的拉伸強度為4.803MPa。
　　將STSN/PSF復合膜進行含油廢水的處理實驗,以此來考察膜的長期使用效果。最佳的操作條件被確定:操作

4、壓力為0.1MPa;操作溫度為25℃。實驗結果顯示STSN/PSF復合膜相比于SZP/PSF、SiO2/PSF和PSF膜的性能更加優(yōu)越。當使用STSN/PSF復合膜處理含油量為71.46mg/L的含油廢水時,膜通量為107L/m2h;同時出水的含油量為4.15mg/L,固懸為4mg/L,均達到了國家標準(SY/T5329-94)的要求。因此,STSN/PSF復合膜非常適合用來處理含油廢水。
　　本文還對STSN/PSF復合膜的油–