為了提高陶瓷膜的疏水性,本研究選擇硅烷分子對氧化鋁支撐氧化鋯（ASZ）陶瓷膜進(jìn)行接枝改性�？疾旖又柰榉肿咏Y(jié)構(gòu)（反應(yīng)基團(tuán)類型）、碳鏈長度、硅烷分子中含氟和十七氟癸基三乙氧基硅烷(F₁₇C₈OEt₃)濃度對疏水性的影響。利用SEM-EDS、FTIR、TGA和接觸角測量儀對接枝改性ASZ膜或金屬氧化物進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明,硅烷分子接枝ASZ膜的疏水性能顯著提高,接觸角從29°增加到136°。FT-IR、TGA結(jié)果證明了硅烷分子成功接枝在ASZ膜或金屬氧化物上。利用F₁₇C₈OEt₃硅烷分子接枝改性ASZ管式膜構(gòu)建滲透蒸發(fā)系統(tǒng)處理水溶液中苯酚,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)進(jìn)料液中苯酚濃度從672.3 mg/L增加至3 844.6 mg/L時(shí),去除的苯酚濃度從29.1 mg/L增加到407.4mg/L;進(jìn)料液的溫度升高到80℃,去除的苯酚是進(jìn)料液溫度為40℃時(shí)的5倍。 

【文章來源】：水處理技術(shù). 2020,46(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

F17C8OEt3濃度對ASZ陶瓷膜的水接觸角的影響

從FTIR光譜圖來看，在波數(shù)約為3 436 cm-1附近的特征峰來自硅烷分子/c-ZrO2表面羥基基團(tuán)（-OH）的伸縮振動(dòng)[9]。波數(shù)2 920 cm-1和2 850 cm-1處的特征峰為烷基鏈的-CH2鍵的對稱性伸縮振動(dòng)和不對稱伸縮振動(dòng)[10]。含氟硅烷分子（F17C8OEt3和F13C6OEt3）官能化的情況下，可以觀察到由于觀察到在波數(shù)為1 245～1 018 cm-1范圍內(nèi)的全氟化鏈的特定振動(dòng)帶。全氟化鏈的-CF2-和-CF3官能團(tuán)分別在波數(shù)為1 245 cm-1和1 150 cm-1處是明顯的振動(dòng)峰[11]。本研究的結(jié)果與研究文章[12]中報(bào)道的分析結(jié)果是一致的。在波數(shù)約為600 cm-1處存在Si-O-Zr鍵，這是因?yàn)樗獾墓柰榉肿拥姆磻?yīng)性基團(tuán)與金屬氧化物的表面羥基之間的化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果[13]。2.3 熱重（TGA）分析

通過TGA分析硅烷分子接枝金屬氧化物的熱穩(wěn)定性，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，硅烷分子接枝ZrO2的TG曲線均表現(xiàn)出明顯的失重。ZrO2/C6OEt3、ZrO2/F13C6OEt3和ZrO2/F17C8OEt3的TG曲線的重量損失分別為4.92%、4.26%和1.97%，初始重量損失是由于物理吸附水的蒸發(fā)和強(qiáng)氫鍵合水的離解（溫度為RT～180℃）。第二步的質(zhì)量損失的溫度范圍為～240至373℃。分析原因：可能與有機(jī)基團(tuán)的離解和來自膜表面鏈的Zr-O-Si鍵的斷裂有關(guān)。TG曲線中第三次質(zhì)量損失范圍為373℃至800℃，這可歸因于有機(jī)相向無機(jī)轉(zhuǎn)化。在ZrO2/C6Cl3的TG曲線中，沒有明顯的邊界，失重4.03%。綜上所述，TGA結(jié)果表明，接枝在金屬氧化物上的F17C8OEt3鏈在240℃的溫度下是熱穩(wěn)定的。2.4 ASZ膜微觀形貌表征

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Aspen EDR的管殼式換熱器的設(shè)計(jì)[J]. 孟雪,荊恒鑄,曹真真,李紅明.  化工進(jìn)展. 2019(11)



本文編號(hào)：3393459