采用水熱法合成親水性的CuBTC金屬有機(jī)骨架(MOFs)顆粒,采用聚乙烯醇(PVA)作為黏合劑,用抽濾的方法將CuBTC顆粒附載在聚偏氟乙烯(PVDF)膜上,之后用戊二醛(GA)對(duì)PVA進(jìn)行交聯(lián),制備出表層親水、底層疏水的CuBTC/PVDF復(fù)合膜。通過場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡、比表面積及孔徑分析儀、接觸角測(cè)量?jī)x、孔徑分析儀、X射線衍射儀等對(duì)CuBTC顆粒和不同CuBTC含量的復(fù)合膜的表面特征、結(jié)構(gòu)形態(tài)和穩(wěn)定性進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,CuBTC顆粒有著較大的比表面積和孔容,CuBTC顆�？梢岳喂痰爻闉V在PVDF膜表面,熱穩(wěn)定性高且有較好的柔韌性。與抽濾前的PVDF膜相比,隨著CuBTC顆粒的增多,膜厚度有所增加,孔徑和孔隙率有所減小,但對(duì)其膜蒸餾膜通量的影響不大,且在CuBTC含量在0.6 g時(shí)表現(xiàn)出較好的性能。在以1 g/L原油和35 g/L氯化鈉混合溶液為進(jìn)料液對(duì)原膜和復(fù)合膜進(jìn)行直接接觸膜蒸餾抗油污實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)原膜很快被油污染堵塞毛孔,而復(fù)合膜具有良好的抗油污染能力,可以進(jìn)行長(zhǎng)期的膜蒸餾實(shí)驗(yàn)。

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【部分圖文】：

圖1CuBTC顆粒和CuBTC/PVDF復(fù)合膜的制備機(jī)理圖

首先制備2%(質(zhì)量)PVA水溶液：將PVA顆粒加入到去離子水中，加熱到95℃，攪拌至充分溶解，冷卻待使用；之后將不同質(zhì)量(0.2、0.4、0.6和0.8g)CuBTC顆粒加入到400mlEtOH中，同時(shí)加入4ml的PVA水溶液，超聲振動(dòng)至均勻狀態(tài)；最后將上述溶液倒入已經(jīng)裝....

圖2原油液滴粒徑分布

往2L去離子水中加入70gNaCl，攪拌直至結(jié)晶完全溶解得到35g/L的NaCl溶液，將2g原油加入到配制好的NaCl溶液中，調(diào)整剪切乳化機(jī)轉(zhuǎn)速至5000r/min,53℃下持續(xù)攪拌30min即可得到1g/L的含油高鹽溶液。用激光粒度儀測(cè)得油滴粒徑分布如圖2所示。....

圖3直接接觸式膜蒸餾裝置示意圖

實(shí)驗(yàn)室自制直接接觸式膜蒸餾裝置流程圖如圖3所示。將35g/L的NaCl溶液和1g/L原油在53℃、5000r/min下加熱攪拌30min后形成均勻的含油高鹽溶液，將溶液作為進(jìn)料側(cè)溶液(紅色部分)，去離子水作為滲透?jìng)?cè)溶液(藍(lán)色部分)，并用恒溫水浴槽保持兩側(cè)的溫度分別為53℃和....

圖4CuBTC自組裝過程

PVA具有大量的羥基活性官能團(tuán)，可以與含有醛基的二醛類物質(zhì)發(fā)生縮醛化反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)PVA的有效交聯(lián)。圖5是PVA和戊二醛交聯(lián)原理圖，PVA在一定溫度下具有水溶性，通過戊二醛的交聯(lián)，生成的產(chǎn)物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以有效實(shí)現(xiàn)PVA的固化[32-33]。圖5PVA和GA交聯(lián)原理

本文編號(hào)：3927533