精品 在线 视频 亚洲小说

        <code id="mvsz9"></code>
          當前位置:主頁 > 新聞中心 >

          納米復合正滲透膜做氧化石墨烯和多壁碳納米管中間層

          發表日期:2019-03-19 14:47文章編輯:國初科技瀏覽次數: 標簽:    

                  據大工環境膜技術微信公眾平臺2019年3月18日訊 TFC膜雖然具有在較寬的工作溫度和pH范圍內滿足分離性能的優點,但是仍然面臨著內濃差極化(ICP)的問題。研究顯示,使用孔徑較大的載體,比如微濾膜(MF)來合成FO膜,可以有效降低ICP,但在大孔徑載體上很難形成具有低反向鹽通量和良好的聚酰胺層。那么,如何在大孔徑載體上生長良好的聚酰胺層?
            《薄膜納米復合材料正滲透膜:在親水微濾載體上做氧化石墨烯和多壁碳納米管中間層》(第一作者:Wang Zhao,通訊作者:Xiwang Zhang,通訊單位:Department of Chemical Engineering, Monash University)采用氧化石墨烯/多壁碳納米管作為中間層,既為PA的生長提供良好反應界面,又為水運輸提供額外的納米通道,可以在大孔徑載體上生長理想的PA,且和未修飾的相比厚度降低了60%。同時具有較高的水通量和較低的反鹽通量。

           

          2019-03-18-10.jpg

          圖1.思路流程圖

           

          2019-03-18-11.jpg

          圖2.氧化石墨烯/多壁碳納米管中間層薄膜納米復合膜的合成工藝


            圖2描述氧化石墨烯/多壁碳納米管中間層薄膜納米復合膜的合成工藝。首先,將0.26mg多壁碳納米管(含30% PVP)和0.05mg氧化石墨烯與去離子水混合,超聲30min。然后將氧化石墨烯/多壁碳納米管懸浮液經真空過濾過濾在尼龍微濾膜上,形成氧化石墨烯/多壁碳納米管復合層。獲得該復合層后,將30mL4.5wt%MPD水溶液通過該復合層過濾。然后,加30mL0.15wt%TMC正己烷溶液中,關閉真空泵。然后將所得膜在70℃下加熱10分鐘。

           

          2019-03-18-12.jpg

          圖3


            圖3a、3b圖像看出,多壁碳納米管的長度為幾微米,直徑為13.66±0.78 nm,而氧化石墨烯納米薄片具有典型的褶皺和脫落結構,橫向尺寸為幾微米。
            圖3c、3d可以看出,與尼龍載體相比,氧化石墨烯/多壁碳納米管分散體過濾后,在尼龍載體上又形成了一層均勻的氧化石墨烯/多壁碳納米管復合層,可見,氧化石墨烯/多壁碳納米管層很好地覆蓋了尼龍載體上可見的微米級孔隙。

           

           2019-03-18-13.jpg

          圖4.不同孔徑下修飾與未修飾PA膜厚度比較


            從圖4可以看出,經過氧化石墨烯和多壁碳納米管修飾后,不同孔徑下的PA層厚度均有所降低。

           

          2019-03-18-14.jpg

          圖5.將氧化石墨烯/多壁碳納米管復合層引入聚酰胺形成過程的模型


            具體分析PA膜厚度降低原因,大致可分為:(1)中間層可以控制界面聚合反應界面,使其不在載體孔內。(2)中間層限制PA在深孔內形成。

           

           

          圖6.不同孔徑下修飾與未修飾SEM圖像


            圖6可以看出PA膜和引入中間層的PA膜均為經典的脊谷聚酰胺膜,表面粗糙,含有結節和“葉狀”褶皺。隨著載體孔徑的增大,聚酰胺的結構由相對較小的蟲狀結構向“葉狀”結構轉變。尼龍載體孔隙大小從0.1到0.45μm發現覆蓋與聚酰胺層PA和引入中間層的PA膜沒有明顯差異。然而,當尼龍載體的孔隙大小增加到0.8μm,引入中間層的PA膜顯示了更好的覆蓋層與不可見的微米大小的孔,這進一步證明了中間層的存在促進了聚酰胺層生長在大毛孔,生成無缺陷聚酰胺層。

           

          2019-03-18-17.jpg2019-03-18-18.jpg

          圖7.不同孔徑下2種膜水通量與反向鹽通量對比


            圖7可以明顯看出,從孔徑0.1~0.45微米,水通量一直上升,這是由于載體孔徑的增大加速了鹽離子的擴散,降低了對水的傳質阻力,從而減輕了ICP??讖嚼^續增大,水通量反而下降,這可能是由于支撐孔內聚酰胺的形成,這增加了水運輸的總路徑。對于反鹽通量,可以看出,隨著載體尺寸的增大,PA膜和修飾的PA膜的鹽通量均逐漸增大,如圖7b所示。但有中間層比沒有中間層效果要好。

           

          2019-03-18-19.jpg

          圖8.加入不同納米材料的性能對比


            圖8可以看出通過綜合對比文獻中膜性能(水通量和反向鹽通量),可以看出GO/MWCNT要優于它們。

          相關新聞

          國初科技應用新型分離技術解決納米銀線純化難題

          搜狐新聞網6月28日訊,隨著電子信息的技術、人工智能技術的迅速發展,電子產品越來越趨向...

          日期:2020-06-28 瀏覽次數:4188

          國初科技新型膜技術提純濃縮超微納米顆粒

          搜狐新聞網4月1日訊,超微納米顆粒一般是指粒徑在1~100nm間的微型納米粒子。在工業領域大量...

          日期:2020-04-01 瀏覽次數:2593

          微納米氣泡在水處理中的應用及其發生裝置研究

          北極星水處理網2月20日訊:摘要:微納米氣泡的出現及其不同于普通氣泡的特點,使其在水處...

          日期:2020-02-24 瀏覽次數:201

          大連化物所研制出高選擇透過性超薄分離層復合離子傳導膜

          光明網1月8日訊:近日,中國科學院大連化學物理研究所儲能技術研究部(DNL17)研究員李先鋒...

          日期:2020-01-14 瀏覽次數:210

          Cu-BTC/PES膜:一種制備聚合物/MOF復合膜新方法

          具有高比表面積的多孔配位化合物-金屬有機骨架化合物(MOF)自1995年Yaghi等人提出以來,在眾...

          日期:2019-12-04 瀏覽次數:230

          乙烯/乙烷高效分離納米限域白色石墨烯膜制備獲突破

          據X-MOL資訊微信公眾平臺2019年11月16日訊 二維納米片自組裝形成的薄膜具有良好的滲透通量和...

          日期:2019-11-25 瀏覽次數:211

          精品 在线 视频 亚洲小说

              <code id="mvsz9"></code>