基于二維納米材料復合膜的制備與脫鹽性能研究.pdf

1、染料廢水嚴重危害生態(tài)環(huán)境。染料廢水中通常含有大量的無機鹽，因此，染料廢水的處理與回收利用與無機鹽的脫離密切相關。盡管納濾膜在處理含鹽染料廢水時，對一價鹽和低分子量有機物具有較好的分離效果，但納濾對二價鹽的截留率依然較高。為此，本文基于實驗室多年的研究基礎，研究開發(fā)溶劑蒸發(fā)法制備新型有機無機雜化膜，旨在通過將無機納米片層材料均勻涂覆于有機膜表面，提高膜的傳遞通量，并對二價鹽與染料具有良好的分離效果。本文的研究內容如下：
　　1）改性

2、水滑石及其雜化復合膜制備及脫鹽性能研究
　　論文采用硝酸鎂和硝酸鋁的混合溶液與堿反應制備水滑石（LDH），并在超聲條件下將其剝離成片層；采用反向原子轉移自由基聚合（RATRP）方法將對苯乙烯磺酸鈉（PSS）接枝到水滑石表面，隨后利用溶劑蒸發(fā)法將LDH和LDH-PSS依次涂覆在聚丙烯腈（PAN）基膜表面，通過溶劑蒸發(fā)法制備LDH/LDH-PSS復合膜。
　　對復合膜進行一系列的結構與性能表征，結果表明：復合膜的接觸角都在60°

3、以下，具有親水性；復合膜純水通量隨著水滑石層數(shù)的增加而降低，最高達到14.5 L m-2 h-1 bar-1；對其它無機鹽的截留率較低，保持在20％以下，然而復合膜對硫酸鎂的截留率較高，達到60%左右；復合膜對活性黑5的截留率高達96.4%。
　　2）改性埃洛石納米管/氧化石墨烯復合膜制備及脫鹽性能研究
　　論文采用改進的Hummers方法制備氧化石墨烯（GO），并在常溫下分別用氫氧化鈉和鹽酸處理來制備（PRGO）；常溫下聚

4、對苯乙烯磺酸鈉（PSS）修飾埃洛石納米管(HNTs)以提高其分散性。將PRGO、HNTs-PSS和PVA溶液混合后涂覆到PAN基膜表面上，用溶劑蒸發(fā)法制備PRGO/HNTs-PSS復合膜。在溶劑蒸發(fā)過程中混合材料通過毛細管作用形成三明治結構,埃洛石納米管在基膜與PRGO片層的中間，為水分子的提供了持續(xù)的通道。
　　對制備的復合膜進行一系列性能表征，結果表明：PRGO/ HNTs-PSS復合膜的純水通量隨著埃洛石納米管含量的增加而增