基于二維納米材料復(fù)合膜的制備與脫鹽性能研究.pdf

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

2、水滑石及其雜化復(fù)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(yīng)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(zhuǎn)移自由基聚合（RATRP）方法將對(duì)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(fù)合膜。
　　對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行一系列的結(jié)構(gòu)與性能表征，結(jié)果表明：復(fù)合膜的接觸角都在60°

3、以下，具有親水性；復(fù)合膜純水通量隨著水滑石層數(shù)的增加而降低，最高達(dá)到14.5 L m-2 h-1 bar-1；對(duì)其它無機(jī)鹽的截留率較低，保持在20％以下，然而復(fù)合膜對(duì)硫酸鎂的截留率較高，達(dá)到60%左右；復(fù)合膜對(duì)活性黑5的截留率高達(dá)96.4%。
　　2）改性埃洛石納米管/氧化石墨烯復(fù)合膜制備及脫鹽性能研究
　　論文采用改進(jìn)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(duì)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(fù)合膜。在溶劑蒸發(fā)過程中混合材料通過毛細(xì)管作用形成三明治結(jié)構(gòu),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(duì)制備的復(fù)合膜進(jìn)行一系列性能表征，結(jié)果表明：PRGO/ HNTs-PSS復(fù)合膜的純水通量隨著埃洛石納米管含量的增加而增