重金屬離子吸附型雜化膜的制備及性能研究.pdf

1、近年來，水體中重金屬離子污染受到愈來愈多關(guān)注，吸附材料因具有高吸附效率、易再生等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于重金屬離子污染治理。凹凸棒土(ATP)是一種纖維結(jié)構(gòu)的含水富鎂鋁硅酸鹽礦物，具有較好的吸附性能，在重金屬離子吸附方面具有潛在價值。本文以高性能改性凹凸棒土吸附材料開發(fā)及制備改性PVDF/ATP雜化膜為目的，研究不同改性劑及改性條件下凹凸棒土對重金屬離子的吸附行為及不同制膜條件對雜化膜的結(jié)構(gòu)和性能的影響。
　　首先通過對凹凸棒土進行鹽酸

2、酸活化處理，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)進行有機改性，然后用單寧酸進行改性制備單寧酸(TA)改性凹凸棒土。研究結(jié)果表明:經(jīng)酸處理后的凹凸棒土中碳酸鹽雜質(zhì)減少，晶體結(jié)構(gòu)未受到明顯破壞:經(jīng)過有機化及單寧酸固載的凹凸棒土，疏水性增加，且有4.05％CTAB、1.7％單寧固載在凹土上;吸附實驗表明，鹽酸酸化的最佳濃度為0.5mol/L，單寧酸固載凹土對Ni2+、Cd2+、Cr6+離子均有較好的吸附。
　　在此基礎(chǔ)上，將改性后的凹土與P

3、VDF雜化，通過浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備PVDF/TA-ATP雜化膜，研究不同改性凹土及凹土添加量對雜化膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究結(jié)果表明，PVDF/ATP雜化膜較純PVDF膜，膜孔更加均勻致密;親水性得到改善，純水通量增大;隨TA-ATP添加量的增加，PVDF/TA-ATP/PEG雜化膜表面膜孔孔徑增大數(shù)量增多，斷面海綿層結(jié)構(gòu)更加致密，親水性得到改善，純水通量及對Ni2+離子的吸附性能均呈增大趨勢;吸附機理符合偽二級動力學(xué)模型，Langmu

4、ir、Freundlich方程均能較好的描述等溫吸附過程。
　　最后探討了凝固浴溫度、凝固浴組成、致孔劑等制膜條件對雜化膜成膜機理和膜結(jié)構(gòu)與性能的影響。研究結(jié)果表明，隨著溫度的升高，PVDF/TA-ATP/PEG體系耐非溶劑能力增強，成膜速度加快，膜孔結(jié)構(gòu)由指狀孔向海綿層結(jié)構(gòu)漸變，純水通量降低;隨著凝固浴中乙醇、DMF含量的增加，PVDF/TA-ATP/PEG體系耐非溶劑能力增強，成膜速度減慢，膜孔結(jié)構(gòu)由指狀孔向海綿層結(jié)構(gòu)漸變，純